A német hadsereg 1942. júniusának végén indította meg nagy nyári offenzíváját, a keleti front déli szakaszán. Alapvetően a Don és a Donyec közti „folyosóban” nyomultak előre dél-kelet felé.
A támadást a 6. német hadsereg, valamint az 1. és a 4. német páncéloshadsereg folytatta. Mivel a Wehrmacht ekkor már jelentős emberhiánnyal küzdött, ezért a Don melletti balszárnyat a „csatlós / szövetséges” országok csapataira bízták: románokra, németekre és magyarokra.
Hitler két célt tűzött ki: az 1. páncéloshadseregnek a kaukázusi olajmezőket kellett volna elfoglalnia, a másik két magasabbegységnek pedig Sztálingrádot. A Don keleti partjára át is tudtak kelni a németek.
Augusztus végén a várostól északra el is érték a folyót – igaz Sztálingrádhoz közeledve előrenyomulásuk lassabbá vált.
A város – melyet eredetileg Cáricinnek, ma pedig Volvográdnak hívnak – a az erőltetett „sztálini” iparosítás egyik „terméke” volt: gyárak tömegével, lakótelepekkel, folyami kikötővel. Különleges földrajzi adottságokkal bírt: nagyon hosszan terült el a Volga nyugati partján, ugyanakkor „keskeny” volt, nyugati pereme sem esett messze a folyótól – ezért nem lehetett bekeríteni.
Jelentős vasútvonal haladt át rajt – melyet a német elzártak, amikor a várostól északra elérték a folyót.
Augusztus végén Hitler parancsára a Luftwaffe porig rombolta a várost -a civil lakosságból sokan meghaltak, mások a folyón túlra menekültek – de akadtak, akik a romok közt igyekeztek túlélni.
Szeptember közepén Hitler rohamra küldte a gyalogos hadosztályokat a város elfoglalására. Lényegében értelmetlenül, hiszen a gyárakat és a vasútvonalat a bombázás már tönkretette.
Az első időszakban a németek jól haladtak és megközelítették a folyóhoz közel eső városnegyedeket.
Szeptember végétől november közepéig dühödt, lassú utcai harcok folytak.
A németek már csak igen lassan nyomultak előre – több ponton is elérték a folyót és így kisebb darabokra szabdalták a várost védő szovjet csapatokat.
Novemberre a város (illetve a romok) jó része – 80-90%-a kezükbe került – közben mindkét oldal hatalmas véráldozatokat szenvedett.
A szovjetek kezén csak igen keskeny folyóparti sávok maradtak.
Aztán november 18-19-én bekövetkezett a fordulat: a szovjetek a várostól északra és délre ellentámadást (tankokkal és gyalogsággal) indítottak. Pont ott, ahol a németeknél gyengébb román csapatok álltak velük szemben.
A szovjetek - túlerejük révén - áttörték a védelmet és gyorsan nyomultak előre.
Olyan ütemben nyomultak előre, hogy november 23-án már találkozott is a két ék (elsősorban Kalacsnál, a Don partján): a Sztálingrádban és tőle nyugatra állomásozó német csapatokat bekerítették. Tipikusan „katlanba” zárták őket – lemásolva azt, ahogy a németek tették ezt folyamatosan az 1941-es hadjáratuk során.
A novemberi szovjet ellentámadás része volt egy összehangolt tervnek: a szovjetek a Kaukázusból is visszaszorították a Wehrmacht-ot.
A szovjetek először nem voltak tisztában vele, hogy milyen hatalmas erőket (mintegy 300 ezer katonát) zártak katlanba. Megpróbálták őket klasszikus, „öngyilkos” tömegrohamokkal gyorsan megsemmisíteni – de ez egyelőre nem sikerült.
A németek – a legkeményebb téli fagyban és hóban – „légihidat” kíséreltek meg létrehozni: repülőkkel vittek be élelmet / lőszert / üzemanyagot a katlanba zártaknak. Göring nagyhangú ígérgetése ellenére természetesen lehetetlen volt ennyi embert így ellátni – de legalább a sebesültek egy részét ki tudták így menekíteni.
A folyamatos szovjet támadások miatt a túlélő németek végül a város romjai közé húzódtak vissza, ahol csak 1943. február 2-án értek véget a harcok kapitulációval. Ekkor már csak 90 ezer német katona volt életben a katlanban. Közülük - sok évvel a háború után - mindössze 5 ezren tértek valaha haza Németországba vagy Ausztriába.
Sok történész állítása szerint ez volt a II. világháború fordulópontja