Hitler musiał zachować twarz i poświęcić tysiące istnień ludzkich, aby zdobyć Stalingrad, podczas gdy niemiecka machina propagandowa rozgłaszała rychłe zwycięstwo najeźdźców.
Wydawało się, że Armia Radziecka, tak zdesperowana jak ona, odnosiła zwycięstwa wtedy i tam, gdzie ich najbardziej potrzebowała. Stalingrad nie stanowił wyjątku w rozwoju wydarzeń na froncie wschodnim.
Oblężone przez niemiecką 6 Armię (wspieraną przez elementy armii włoskiej, węgierskiej i rumuńskiej), strategiczne miasto radzieckie utrzymywało się dzięki minimalnym zapasom i kurczącej się grupie obrońców z 62 Armii. Niemiecka propaganda, opierając się na wielkich uderzeniach na Stalingrad i okolice, głosiła już zwycięstwo niemieckiej armii. Hitler był już niemal zdecydowany zdobyć miasto – za wszelką cenę, byle tylko niemiecka armia nie poniosła sromotnej klęski. Żołnierze i zaopatrzenie napływały do 6 Armii, by upewnić się, że natarcie pójdzie po myśli Niemiec. Dowodził nią niemiecki generał Paulus.
Po drugiej stronie, radziecki marszałek Żukow planował kontrofensywę, aby ulżyć swoim oblężonym obrońcom Stalingradu. Podczas gdy do Stalingradu wysyłano minimalną ilość zaopatrzenia i uzupełnień, Żukow przygotowywał swoje potężne siły lądowe w niewielkiej odległości od miasta, przeznaczając wszystkie ważne elementy do nadchodzącego natarcia.
Obrona Stalingradu sprowadzała się teraz do niewielkiej kieszeni o szerokości około 5 mil, znajdującej się w przemysłowym sektorze miasta, plecami do rzeki Wołgi. Nastały sowieckie zimowe noce, a otoczenie grało teraz przeciwko ciałom i duchom 62 Armii. Mimo to obrońcy odparli około pół tuzina ofensyw rozpoczętych przez niemiecką 6. armię.
Wczesnym rankiem 19 listopada 1942 roku Żukow rozkazał swoim działom i systemom rakietowym rozświetlić niebo. Tysiące dział artyleryjskich i projektorów rakietowych Katiusza spuściły śmiertelny deszcz na Rumunów strzegących flanki. Później, kolejna radziecka akcja otworzyła się przeciwko niemieckiej 6-tce na południe od miasta. Sowieckie siły lądowe, prowadzone przez piechotę i czołgi, wlały się do miasta. W ciągu zaledwie trzech dni niemiecka 6 Armia została odcięta i otoczona, nie mając możliwości ratunku ani odwrotu. W efekcie oblegający stali się teraz oblężonymi. Generał Paulus wielokrotnie zwracał się do Adolfa Hitlera z prośbą o możliwość odwrotu i spotkał się z odmową. Zamiast tego Hitler rozkazał innym jednostkom zmienić pozycję i przyjść z pomocą 6 Armii.
Niemiecka 11 Armia pod dowództwem von Mansteina otrzymała wezwanie i wkroczyła do akcji. Operacja „Zimowa Burza” została przeprowadzona 21 grudnia i nie zdołała odciążyć niemieckiej 6 Armii. Żukow odpowiedział w dzień Bożego Narodzenia i rozpoczął atak, spychając Niemców tak daleko, że zaopatrzenie dla oddziałów Paulusa było praktycznie niemożliwe. Zrzuty lotnicze były możliwe, ale pogoda generalnie ograniczyła wsparcie dla 6. Oblężeni Niemcy wznieśli pospieszną obronę i przegrupowali się.
W ostatniej próbie zakończenia bitwy, radziecki generał Rokossowski przedstawił 8 stycznia formalne żądanie poddania się armii niemieckiej. Zostało ono pośpiesznie odrzucone i ostatnia faza bitwy o Stalingrad została wprowadzona w życie przez Armię Radziecką. Artyleria, elementy naziemne i powietrzne Armii Czerwonej zmiażdżyły 6. niemiecką armię do niepamięci. Rozpoczęły się śmiertelne walki dom po domu. Generał Paulus oficjalnie poddał się Armii Radzieckiej 2 lutego 1943 roku, formalnie kończąc oblężenie Stalingradu, a także bitwę. Spośród 300 000 niemieckich dusz uwikłanych w bitwę o Stalingrad, 160 000 zginęło, a około 80 000 straciło życie z powodu warunków pogodowych i braku żywności. Tylko 35.000 żołnierzy armii niemieckiej zostało uratowanych przez Luftwaffe zanim miasto dostało się pod kontrolę sowiecką, pozostawiając kolejne 90.000 do czynienia z sowiecką marką sprawiedliwości. Tylko 5,000 z tych ludzi było widzianych ponownie w latach powojennych – reszta zginęła podczas długiego marszu, została stracona w typowy sowiecki sposób lub zmarła z wycieńczenia w syberyjskich obozach pracy, w których zostali zamknięci.
W bazie danych osi czasu drugiej wojny światowej znajduje się łącznie (50) wydarzeń Bitwa o Stalingrad – Oś czasu WW2 (sierpień 1942 – 2 luty 1943). Wpisy są wymienione poniżej według daty wystąpienia w kolejności rosnącej (od pierwszego do ostatniego). Inne wiodące i śledzące wydarzenia mogą być również uwzględnione dla perspektywy.