Z początkiem lata 1942 Niemcy podjęli swoją z dawna oczekiwaną ofensywę w Rosji, rzucając do walki przeważające siły czołgów i samolotów wyprodukowanych w czasie zimy. Według oceny Stalina, Niemcy przygotowali na tę ofensywę 240 dywizji, liczących trzy miliony żołnierzy. Armia ta składała się z 179 dywizji niemieckich, 22 rumuńskich, 14 fińskich, 13 węgierskich, 10 włoskich oraz jednej hiszpańskiej i jednej słowackiej. Była to ofensywa skierowana na południowy wschód, z góry ograniczona do podboju pól naftowych na Kaukazie, a nie jak w 1941 do pokonana sił przeciwnika na całym froncie. Najwidoczniej Niemcy byli albo za słabi, albo za rozsądni, by powtórzyć swe masowe operacje z czasów inwazji. Wiedzieli oni teraz z doświadczenia, że Rosji Sowieckiej nie da się pokonać, jak Francji, lub Polski, w przeciągu sześciu tygodni, a nawet sześciu miesięcy i widać było, że zarzucili te plany. Pomimo to nowy plan niemiecki był równie imponujący. Gdyby się im udało wedrzeć na obszary południowej Rosji i dotrzeć do Wołgi oraz zdobyć naftę Kaukazu, mogliby następnie obezwładnić ACz, co pozwoliłoby im uderzyć na Środkowy Wschód, względnie połączyć się z armiami japońskimi w Indiach. W każdym z tych dwóch wypadków przedzieliliby Imperium Brytyjskie na dwie części, odcięli Rosję i Chiny od dostaw brytyjskich i amerykańskich i odosobnili Stany Zjednoczone od ich sprzymierzonych, zanim oddziały ich zdołałyby dotrzeć na jakikolwiek front. Nadzieja, że uda się przez podbój Kaukazu pokonać zarówno Rosję jak i W. Brytanię, podyktowała napeloński plan Hitlera.
Pochód na Woroneż
Marszałek Bock otwarł letnią ofensywę kampanią na froncie charkowskim, zmierzającą do przecięcia linii kolejowej pomiędzy Moskwą i Rostowem, rozdzielenia rosyjskich armii z odcinka środkowego i południowego oraz do zabezpieczenia linii górnego Donu. Siły niemieckie posunęły się 230 km na wschód do Woroneża oraz zmusiły Rosjan do ogólnego odwrotu (10 VI 1942). Atak rozpoczął się okrążeniem przyczółka na północ od Charkowa, stamtąd ofensywa niemiecka rozlała się wzdłuż całego frontu charkowskiego (24 VI 1943). Przy wsparciu z powietrza czołgi niemieckie wdarły się przeszło 70 km na tyły ACz pod Kupjańskiem i zmusiły Rosjan do wycofania się znad górnego Dońca (26 VI 1942). Główna ofensywa posuwała się na północ w kierunku Kurska. Trzy kolumny, każda z dywizją czołgów na czele oraz pod silną osłoną bombowców nurkujących, przedarły się 150 km w kierunku Woroneża (28 VI 1942). ACz brak było rezerw, by wypełnić wyłomy, a ponadto przeważające siły powietrzne nieprzyjaciela zmuszały ją do odwrotu (2 VI 1942). Gdy czołgi niemieckie przekroczyły Don pod Woroneżem, piechota wzięła do niewoli 80 000 jeńców rosyjskich (7 VII 1942). Pochód niemiecki zmusił oddziały rosyjskie poniżej łuku Donu do wycofania się w stronę Donu. Niemcy przeszli do taktycznej ofensywy na północ od Briańska, trzymając w swych rękach linie kolejowe w dorzeczu górnego Donu, a także przesunęli ofensywę na południowy wschód. Od chwili gdy upadek Sewastopola zabezpieczył ich prawe skrzydło wzdłuż Morza Czarnego, Niemcy przygotowywali ie. do pochodu na Kaukaz.
Pochód na Stalingrad
W międzyczasie Niemcy dotarli przez Donbas do Stalingradu i Wołgi. Armie von Paulusa i Schwediera podjęły koncentryczny pochód z zachodu, celem podboju stepów pomiędzy Woroneżem i Kaukazem. Gdy Rosjanie wycofali się na Donie w kierunku północno-wschodnim, ratując swe czołgi i samoloty, 62 A pod dowództwem gen. Czujkowa prowadziła upartą walkę na zwłokę (22 VII 1942). Na południu armia Schwedlera dotarła do Donu wzdłuż frontu długości 150 km wokół Climskaja. Tu pochód ich zwolniła akcja samolotów sowieckich, niszcząc mosty, z których naprawą Niemcy nie mogli nadążyć. Korzystając z tego opóźnienia, Rosjanie zebrali poniżej Stalingradu armię, mającą za zadanie zatrzymanie niemieckiego pochodu na miasto od północy z Katelnikowska. Nieprzyjaciel rzucił swe prawe skrzydło na wschód ku Astrachaniowi, a dolna Wołga znalazła się obecnie w zasięgu Luftwaffe pod bezustannymi atakami bombowców, które zaczęły się 25 sierpnia. Stalingrad obrócony został w perzynę. Rosjanie jednak zamienili rozwalone domy i budynki w silne umocnienia obronne. Na północy 6 A niemiecka pod dowództwem gen. von Paulusa wdarła się pomiędzy dwie armie, posunęła się 190 km w ciągu sześciu dni (19-25 VII 1942), a także zaatakowała z trzech stron przyczółek nad Donem w Kałak, na zachód od Stalingradu. Opór rosyjski był tak silny, że flota powietrzna Richthofena musiała przez dwa tygodnie bez przerwy atakować z powietrza pozycje obronne zanim Kałak został zdobyty (27 VII 1942). W walce tej, według doniesień niemieckich, wróg wziął do niewoli 57 000 jeńców oraz zdobył tysiąc czołgów rosyjskich. Potem Paulus skierował się na północ do Kleckaja, gdzie armia rosyjska podjęła akcję dywersyjną na tyłach niemieckich (2 VIII 1942). Wywiązała się druga ciężka walka (14 VIII 1942), trwająca dniem i nocą aż do chwili, gdy niemieckie czołgi wbiły się klinem pomiędzy oddziały obrońców, a wszystkie kontrataki zawiodły. Obie armie niemieckie znajdowały się obecnie po przeciwnej stronie Donu, kierując się na odległy o 60 km Stalingrad (17 VIII 1942). Bock zmontował atak w trzech wielkich kolumnach, tak jak to uczynił rok przedtem pod Moskwą, wspierany silnie przez samoloty Luftwaffe, które skoncentrowane zostały na tym froncie. Kolumna północna przedarła się do Wołgi, kilka kilometrów na północ od Stalingradu, odcięła miasto od północy i ograniczyła jego komunikację do jednej linii kolejowej poza rzeką. Atakując tę wysuniętą kolumnę niemiecką, główne siły rosyjskie, które wycofały się na północny wschód od Donu, ocaliły miasto od okrążenia. W międzyczasie kolumny niemieckie, posuwające się od Kałaka i Kotelnikowa od strony zachodniej i południowo-zachodniej, wypierały stale wojska rosyjskie ku liniom zasadzek czołgowych i gniazd artyleryjskich, przygotowanych dla obrony Stalingradu (31 VIII- 14 IX 1942). Akcja 62 A Czujkowa dała gen. Jeremenko czas na przygotowanie miasta do oblężenia oraz do ściągnięcia rezerw wystarczających do utrzymania go. Gdy w dniu 14 września kolumna czołgów niemieckich przypuściła atak na Stalingrad i zajęła wzgórze Mamai Kurgan (wzgórze 102), 13-ta dywizja gwardii generała Rodimcewa, pod osłoną artylerii sowieckiej spoza Wołgi, zaatakowała nieprzyjaciela w krwawym, bezskutecznym ataku. Zaczęło się oblężenie Stalingradu, ośrodka przemysłowego o ludności 600 000. Samoloty niemieckie Stuka i artyleria ziały na miasto ogniem, obrońcy jednak przetrzymali oblężenie. Tu, wzdłuż długiego piaszczystego pasa nad Wołgą, Hitler zmuszony został do roztrwonienia swych sił, tak jak je roztrwonił przedtem pod Moskwą.