年6月28日至年2月2日苏联与纳粹德国进行了殊死较量，这场战役也关乎整个西欧的转折，究竟轴心国胜利还是同盟国胜利的问题，此时欧洲战场纳粹德国与意大利已经占领了绝大多数国家，此时波兰、挪威、丹麦、卢森堡、荷兰、比利时、法国等国家已经被德国打败，由于入侵英国的“海狮计划”被延后，大不列颠空战的失利，德国已无法迫使英国回到谈判桌上，于是调转头来就入侵了苏联。

年6月22日，纳粹德国及其轴心国盟军发动“巴巴罗萨计划”，撕毁了《苏德互不侵犯条约》，悍然入侵苏联，苏德战争爆发。德军闪电般地占领了苏联西部大片领土。德国的装甲部队开进迅速，而苏联没有想到希特勒会调转枪口，在开始的较量中一直处于下风，德国所想披靡，一路杀到莫斯科城下，在莫斯科会战失败后，于年夏在苏德战场南翼实施重点进攻，企图攻占高加索和斯大林格勒，切断苏军的战略补给线。5月，德军在哈尔科夫战役中挫败苏军的进攻。7月中旬，德军B集团军群前出到顿河大弯曲部，逼近斯大林格勒。

苏联最高统帅部为保卫斯大林格勒，于7月12日组建斯大林格勒方面军(司令为苏联元帅谢苗·康斯坦丁诺维奇·铁木辛哥，7月23日起为瓦里西·尼古拉耶维奇·戈尔多夫中将)，斯大林格勒战役是第二次世界大战东部战线的转折点，单从伤亡数字来看，该战役也是近代历史上最为血腥的战役，双方伤亡估计约2,,人，参与该场战役的人数也比历史上的其他战役都来的多。

年5月8日，曼施坦因上将指挥的德第11集团军首先在克里米亚发起了攻势，一周后占领了刻赤半岛，俘虏苏联红军17万人。5月12日，当刻赤半岛正在激战之际，铁木辛哥元帅指挥西南方面军和南方面军，共约45个师，分别从哈尔科夫的东北和东南两面向哈尔可夫发起进攻。5月17日，德军克莱斯特第1装甲集团军在第17和第6两个集团军支援下，从哈尔科夫南面向苏联红军侧翼发起反攻，至5月29日，被围苏联红军大部被歼，苏联红军共有25万人被俘，损失坦克辆，火炮门。

哈尔科夫战役拉开了斯大林格勒会战的序幕，德军在克里木和哈尔科夫的胜利使苏联来之不易的预备队消耗殆尽，南翼受到严重削弱，德军重新夺回部分战略主动权，暂时处于优势地位。

德军的进攻非常成功，苏联军队在空旷的大草原上很难进行有效的抵抗，苏联红军后撤达-公里，顿河及顿巴斯盆地最富饶的地区均落入德军之手。战役初期就取得令人满意的战果使希特勒再次改变了计划。他认为攻占斯大林格勒无需那么多兵力，遂于17日命令霍特第4装甲集团军从斯大林格勒方向南下，这样斯大林格勒方向的进攻部队就只剩下了保卢斯的第6集团军（辖有6个军，含2个装甲军，计14个师约27万人，近辆坦克，3门火炮和迫击炮，由第4航空队架作战飞机进行支援）。

7月12日在西南方斯大林格勒方面军原有基础上组建了由铁木辛哥元帅为司令员（7月23日起改由戈尔多夫中将接替），由赫鲁晓夫任军事委员会委员的斯大林格勒方面军，担负斯大林格勒方向的防御任务。年7月17日，苏德双方在斯大林格勒接近地展开了激烈的交战，会战正式开始。德军第6集团军在保卢斯上将指挥下，向卡拉奇方向发展进攻。同时，以部分兵力向苏联红军第64集团军发起佯攻，以吸引苏联红军的注意力。

年7月29日，苏64集团军被迫退过顿河。斯大林再也按捺不住对年迈的铁木辛哥元帅的失望，撤消了他斯大林格勒方面军司令员的职务，由第64集团军司令戈尔多夫中将接任，德第6集团军由于缺少装甲兵力的支援，被迫转入防御态势。

年8月19日，保卢斯和霍特重新发起了进攻。保卢斯第6集团军从斯大林格勒西北面的特列赫奥斯特罗夫卡亚向东南攻击，22日突破苏第62集团军在韦尔加奇和彼斯科瓦特卡地段的防线，强渡顿河，占领了卡拉奇。鉴于斯大林格勒异常严峻的形势，斯大林任命朱可夫为最高副统帅，并决定立即调拨第24、第66集团军和近卫第1集团军开赴斯大林格勒。年9月5日拂晓，朱可夫将3个新锐集团军投入反击，由于准备仓促，反击未达到预期目标。当晚，斯大林命令朱可夫继续冲击。

年9月13日，德军开始攻城。而在此之前，德军容克-88轰炸机用燃烧弹将市区炸成废墟，伏尔加河沿岸对斯大林格勒的水路增援也受到影响。年9月14日，德军从城北突入市区，与苏第62集团军展开了激烈的巷战，双方逐街逐楼逐屋反复争夺。斯大林格勒变成了一片瓦砾场，城中80%的居住区被摧毁。

年10月份一个月中，斯大林格勒一直进行着激烈的巷战。德军逐屋战斗，从地面和地下的废墟中找路前进，所以也被称为“老鼠战争”（德语：Rattenkrieg），甚至开玩笑说“即使我们占领了厨房，仍然需要在客厅进行战斗。”对斯大林来说，是决不能让这座以自己名字命名的城市落入德军之手的。

根据苏联方面统计，从年7月到年11月的战斗中，德军在顿河、伏尔加河和斯大林格勒的战斗中损失约70万人，余架飞机，1余辆坦克，2多门火炮。年11月19日，苏联红军开始实施天王星行动。图瓦京的西南方面军和罗科索夫斯基的顿河的方面军在纷飞的大雪中发起了反攻，瓦杜丁中将指挥的主攻部队包括整整3个集团军（近卫第1集团军，第5坦克集团军和第21集团军），一共由18个步兵师，8个坦克旅，2个摩托旅，6个骑兵师和1个反坦克旅组成，并得到空军第2，第17集团军支援。负责防卫德军第6集团军侧翼安全的罗马尼亚第3集团军，由于在数量上处于绝对劣势并且缺乏精良装备，仅仅在战斗发起一天之内罗马利亚第3集团军的阵地便被苏联红军突破。至年11月30日，苏联红军3个方面军将德第6集团军的5个军22个师，罗马尼亚和意大利部队以及部分克罗地亚军队共约27万人合围在斯大林格勒1平方公里的地域内，第6集团军只有约5万人的部队被分割在包围圈之外。

当德军最高统帅部接到苏联红军发起反攻的消息后，陆军总参谋长蔡茨勒将军力劝希特勒下令保卢斯撤出斯大林格勒。然而，空军司令戈林元帅却向希特勒保证说，他可以保证空军有能力通过“空中桥梁”为第6集团军的空中补给。事实证明德国空军根本没有提供如此大规模部队的供给的运输能力，其每天吨的运输上限也无法满足每天吨的需求。

年12月12日，曼施泰因元帅怀着沉重的心情，发起了代号为“冬季风暴”的反攻。德军以霍特第4装甲集团军为先导，于年12月16日突破了苏联红军第51集团军在阿克赛河上的防线。此时，曼施泰因发现自己也有被数倍于己的苏联红军包围的危险。于是，他决定不顾希特勒的将令，下令保卢斯立即向南突围与第4装甲集团军会合。然而保卢斯在没有接到希特勒的直接命令之前，没有突围的意图，他以燃料不足为由拒绝了曼施泰因的命令，放弃了这最后一次机会。

年12月27日，苏联红军发动强大反击将霍特第4装甲集团军击退～公里，终于使其退回了原来的阵地，迫使德军统帅部最后放弃解救被围集团的企图。当时温度已降到零下45摄氏度。伏尔加河面的冰层逐渐变厚，因此苏联红军可以更加便利地补给己方部队。而包围圈中的德第6集团军的空运补给越来越少，平均每天不到吨。德第6集团军濒于弹尽粮绝的境地。口粮的分配已减到了能够维持生活的标准之下；炮兵的弹药开始感到缺乏；医药品和燃料都已经用尽；数千人患上伤寒和痢疾，而冻伤的人就更多，每天都有数千名士兵死于饥饿、严寒和营养失调。一些军官试图说服保卢斯不顾希特勒的命令而迅速突围。但是保卢斯害怕背上违抗军令的罪名，因此坚持按兵不动。

年1月8日，苏顿河方面军司令员罗科索夫斯基中将向德第6集团军司令保卢斯上将发出最后通牒，敦促其投降。当苏联红军攻入德军设在百货商场内的司令部时，保卢斯选择了投降。

至此，斯大林格勒会战结束。德第6集团军司令保卢斯元帅，步兵第4军军长普费费尔中将、第51军军长瓦尔特·冯·塞德利茨·库尔茨巴赫中将、第师师长科尔费斯少将等23位将官，2名校级以下军官和91名极度饥饿劳累的德军士兵被俘，约14万人死亡，只有3万余伤患者事先陆续空运撤出。

斯大林格勒会战是法西斯德国遭遇的战略范围最严重的失败，不仅终结了德国南方集团军群自年以来保持的攻势局面，而且直接造成了苏联与德国总体力量对比的根本变化。从世界范围看，斯大林格勒会战与同时期发生的瓜达尔卡纳尔岛战役及阿拉曼战役一起，构成了年底反法西斯战争大转折的标志性事件。