Il 19 novembre 1942, le sorti della guerra, fino a quel momento favorevoli alle forze dell'Asse, subiscono una svolta decisiva: l'inizio della controffensiva sovietica, a Stalingrado, dove sovietici e nazifascisti si affrontano dall'estate precedente, porterà, il 2 febbraio 1943, alla vittoria dei primi e alla resa totale dei secondi, che da quel momento cominceranno la tragica ritirata da est. Contemporaneamente, inizia l'avanzata sovietica verso ovest, che si concluderà nell'aprile 1945 a Berlino.
La battaglia di Stalingrado, combattuta strada per strada, con centinaia di migliaia di vittime militari e civili, rappresenta uno degli eventi principali del secondo conflitto mondiale, nonché una delle ragioni principali della sconfitta degli eserciti dell'Asse.
La 52^ armata sovietica, che difende eroicamente Stalingrado, il 23 agosto 1942 – il giorno in cui la guerra arriva davvero in città, con un massiccio bombardamento dell'aviazione tedesca – è isolata dal grosso delle forze sovietiche.
La preparazione della controffensiva sovietica del 19 novembre richiede un trasferimento colossale di uomini e di mezzi, che avviene in pochissimi giorni.
Sul fronte dell'Asse (tedeschi, italiani, rumeni e ungheresi), scatta, nel dicembre 1942, l'Operazione Tempesta Invernale,che rappresenta il tentativo di rompere l'accerchiamento a Stalingrado.
Alla fine del novembre 1942 Hitler ha richiamato dal settore di Leningrado il feldmaresciallo Erich von Manstein, affidandogli il comando del gruppo delle armate del Don. Il suo compito è quello di aprirsi una via da sud-ovest e soccorrere la sesta armata, chiusa nella morsa dell'Armata Rossa, in una sacca tra i fiumi Don e Volga. Il 24 novembre il führer ribadisce che la città non va assolutamente abbandonata: la sesta armata deve prendere Stalingrado ad ogni costo e von Manstein deve aprirsi combattendo una via per raggiungere la città.
Il tentativo, inizialmente, ha successo e porta la quarta armata corazzata del generale Hermann Hoth a poche miglia dalla città. Le truppe assediate osservano di notte i segnali luminosi che vengono inviati loro: una sortita dalla sacca ha, in quel momento, buone probabilità di riuscita. Tuttavia, Hitler rifiuta di nuovo la proposta dei suoi generali, e le truppe del Reich finiscono in poco tempo nel trovarsi circondate e prive di rifornimenti. L'Armata Rossa attacca a nord minacciando il fianco destro dell'intero gruppo di armate del Don; Hoth è costretto a sospendere l'avanzata, a inviare una delle sue tre divisioni corazzate al fronte nord e a difendersi con le rimanenti forze.
Il tentativo di conquistare Stalingrado è dunque fallito. Il 16 dicembre 1942 è scattata l'operazione sovietica Piccolo Saturno, una grande offensiva destinata a far crollare le truppe dell'Asse dal fronte del Don a Stalingrado. Qui, la sesta armata è ormai abbandonata a se stessa, nonostante le promesse di Göring e Hitler di rifornirla per via aerea.
Il feldmaresciallo Friedrich Paulus, comandante dell'armata tedesca, è costretto dai comandi superiori a rifiutare qualsiasi proposta di resa presentatagli dai sovietici. Le truppe, sconfortate, soffrono la fame e il freddo, e ormai non hanno più mezzi per difendersi.
La mattina del 10 gennaio ha inizio l'Operazione Anello, mentre, sul Don, ungheresi e italiani sono ormai in rotta. È la battaglia finale, che si combatte tra le rovine della città, e perlopiù senza fare prigionieri.
Paulus e il suo stato maggiore si arrendono il 31 gennaio; alcuni reparti combattono fino al 2 febbraio. La battaglia di Stalingrado, tra le più importanti della guerra e probabilmente quella decisiva per il fronte europeo, si conclude con la vittoria totale dei sovietici.