Немецкое командование стремилось захватить Сталинград — важный промышленный центр и транспортный узел, перерезать Волгу и лишить СССР доступа к кавказской нефти. Захват города открывал путь к плодородным землям Кубани и Ставрополья. Для вермахта Сталинград был также символом, так как носил имя вождя СССР.

Советское командование, в свою очередь, стремилось удержать город и отстоять контроль над Волгой и Кавказом.

Немецкие войска продвигались к Сталинграду, но советские войска успешно противостояли их атакам. К середине сентября 1942 года противник вышел к окраинам города, а к октябрю занял значительную часть Сталинграда, включая его центр. Начались ожесточённые уличные бои — за каждый дом, за каждую улицу. В этот период был издан приказ №227 «Ни шагу назад!», призванный остановить отступление и мобилизовать все силы для обороны.

19 ноября 1942 года началась операция «Уран» — советские войска с двух сторон прорвали фронт, удерживаемый менее боеспособными румынскими частями. Уже 23 ноября они соединились в районе Калача-на-Дону, окружив противника. В декабре 1942 года немецкое командование предприняло попытку деблокировать окружённые войска ударом из района посёлка Котельниково, но она не увенчалась успехом.

Завершающим этапом битвы стала операция «Кольцо», цель которой — окончательное уничтожение окружённой группировки вермахта. Советские войска методично сжимали кольцо, лишая врага последних надежд на снабжение. 31 января 1943 года в плен сдался командующий 6-й армией вермахта генерал-фельдмаршал Фридрих Паулюс — это стало беспрецедентным случаем в немецкой военной истории. К 2 февраля 1943 года остатки окружённых войск объявили о капитуляции. В плен сдались 24 генерала и более 90 тысяч солдат и офицеров.