Der Hauptträger der Schlacht bei Stalingrad war die 6.Armee unter der Führung Generalfeldmarschall Friedrich Paulus, die Unterstützung durch Teile der von Süden eingedrehten 4.Panzerarmee unter der Leitung Generaloberst Hermann Hoth erhielt. Doch durch Betriebsstoffmangel war ein zügiges Vorwärtskommen, was die Lage erforderte, nicht möglich. Durch diese Panne ging wertvolle Zeit verloren, die der Gegner nutzte, um im westlichen Vorfeld Stalingrads Riegelstellungen aufzubauen. Diese Riegelstellungen der neugebildeten Heeresgruppe "Stalingradfront" bekam Unterstützung von der 62., 63.und 64.sowjetischen Armee.
Am 10.August erreichten die deutschen Vorausabteilungen die Außenbezirke Stalingrads und am 19.August erteilte Generalfeldmarschall Friedrich Paulus der 6.Armee den Befehl, Stalingrad anzugreifen. Vier Tage später, am 23.August, hatten die deutschen Angriffsspitzen das Ufer der Wolga erreicht. Diese Truppen bekamen die benötigte Unterstützung aus der Luft von den Maschinen des VIII. Fliegerkorps unter der Führung General Martin Fiebig. Das sowjetische Oberkommando verkündete den Belagerungszustand. Am 13.September begannen die deutschen Truppen mit dem "endgültigen Eroberungsstop". Sie konnten zwar in Frontmitte durchbrechen, doch dann wurden sie durch die letzten sowjetischen Reserven gestoppt. Der deutsche Vorstoß war gescheitert.
Am 4.Oktober wurde ein neuer Angriff gestartet, der die völlige Inbesitznahme Stalingrads durch die deutschen Truppen und die Vertreibung der Sowjets vom rechten Wolgaufer zum Ziel hatte.
Der Widerstand der sowjetischen Truppen wurde jedoch immer verbissener. In den Straßen und Häusern Stalingrads wurden schwerste Kämpfe zwischen den beiden Fronten ausgetragen. Ein weiträumiges operieren der 6.Armee war nicht mehr möglich, und darum löste sie sich in kleine Stoßtrupps auf, die sich in blutigsten Häuserkämpfen jedes Vordringen bitter erkämpfen mußten.
Verluste der sowjetischen Armee konnten schnell ausgeglichen werden, während der "Ausblutungsprozeß" der deutschen Armee unaufhaltsam war. Zwar gelang es der 6.Armee bis Oktober neun Zehntel Stalingrads zu nehmen, doch schien eine Katastrophe in der Armee unaufhaltsam.
Schon Mitte Oktober meldeten deutsche Luftaufklärer eine Ballung starker sowjetischer Armeeverbände im Raum Stalingrad und den umliegenden Gebieten. Auch am Don und an der Wolga hatten die Sowjets ihre Truppen neu gegliedert. Von Süden nach Norden folgten jetzt noch drei Heeresgruppen, was auf einen geplanten Großangriff der Sowjets schließen ließ.
Die deutschen Divisionen in Stalingrad waren vollkommen geschwächt und litten unter den Nachschubschwierigkeiten.
Das VIII. Fliegerkorps der Luftflotte 4 war mit seinen 370 Flugzeugen den beiden ihm gegenüberstehenden sowjetischen Luftarmeen hoffnungslos unterlegen.
Nach einem Feuerschlag aus 3500 Rohren begannen die Sowjets am 19.November um fünf Uhr morgens die Operation "URANUS".
Nordwestlich und südlich von Stalingrad überrollten die sowjetischen Armeen die 3. und 4.rumänische Armee und vereinigte sich fünf Tage später westlich der 6.deutschen Armee im Raum Kalatsch.
Zwanzig deutsche und zwei rumänische Divisionen mit insgesamt 250.000 Mann waren eingeschlossen.
Hitler befahl die Einigelung der 6.Armee, obwohl Paulus um Handlungsfreiheit gebeten hatte. Paulus hatte jetzt noch etwa 100 Panzer, 1800 Geschütze und rund 10.000 Fahrzeuge zur Verfügung.
Hitler ordnete jedoch an, Stalingrad zu halten und sagte Hilfe von außen zu. Göring versprach, die eingeschlossene Armee täglich mit 300t Nachschub zu versorgen. Doch von den versprochenen 300t ließ sich nur ein Tagesdurchschnitt von 97t verwirklichen.
Die neue deutsche Heeresgruppe Don unter der Führung Generalfeldmarschall von Manstein begann am 12.Dezember mit Teilen der 4.Panzerarmee (Hoth) einen "Hilfsangriff" aus dem Raum Kotelnikowo.
Hoths Panzer kämpften sich bis auf 50km an die Stadtgrenze Stalingrads heran. Doch dann stoppte eine sowjetische Armee den Angriff.
Ein vorbereiteter Gesamtdurchbruch der 6.Armee (Unternehmen "Donnerschlag") als letzte Möglichkeit des Überlebens wurde von Hitler untersagt.
Die 6.Armee war durch die Versorgungsschwierigkeiten sehr geschwächt, als am 10.Januar die Sowjets mit der Zerschlagung des "Stalingrad Kessels" (Operation "Ring") begannen und ihn in zwei Teile spalteten.
Der Südkessel mit Generalfeldmarschall Paulus kapitulierte am 31.Januar der Nordkessel zwei Tage später.
91.000 deutsche Soldaten gingen in sowjetische Gefangenschaft, etwa 70.000 deutsche Soldaten fielen in der Schlacht um Stalingrad.
Die 6.Armee wurde vollkommen vernichtet.