二战时，斯大林格勒战役，对苏德双方都具有战略意义，德国倘若战败，意味着德意志帝国陆军最精锐的担任主攻任务的第6集团军将全军覆没，所谓牵一发而动全身，必将重创德军在东线的整个战略部署。而如果苏军战胜围剿斯大林格勒的德军，则德国在苏联战场上的整个进攻态势必将严重受挫，在东线的持续胜利被彻底遏制，苏军将初步具备战略反攻条件。
斯大林格勒原名察里津，位于伏尔加河下游西岸，是苏联内河航运干线，又是苏联南方的一个铁路交通枢纽和重要工业城市。斯大林格勒以西、以南是广阔富饶的顿河下游流域、库班河流域和高加索地区，是苏联粮食、石油和煤炭的重要产区。1941年，德军占领乌克兰后，斯大林格勒成为苏联中央地区通往南方重要经济区域的交通咽喉，战略位置极为重要。如果德军占领这一地区，苏联就会失去战争所需要的石油、粮食和重要的工业基础，而德国此时也迫切需要这些资源。在即将发动攻势之前，希特勒曾对第6集团军司令保卢斯将军说：“如果我拿不到迈科普和格罗兹尼的石油，那么我就必须结束这场战争。”
斯大林格勒战役自 1942 年 7 月 17 日打响，苏德双方投入了数百万的兵力，德军一度攻入城内，展开逐街逐巷逐楼的争夺战，街道小巷高楼等反复易手，不断地拉锯战，整排整连整营整团的兵力，用不了多时都伤亡殆尽，斯大林格勒成了名副其实的战场“绞肉机”。此役，双方都投入了坦克、榴弹炮等重装集团军，可谓地面部队精锐齐出，空中都有战轰机掩护，苏海军运输船队对战争的胜利也作出了巨大关系，冒着德国空军的狂轰滥炸源源不断地将苏军通过伏尔加河运抵斯大林格勒，保证城内始终有足够的兵力与德军展开血肉横飞的残酷巷战，将德军死死地钉在城内，无法有效突破市政府、医院、银行、电报大楼等标志性建筑。战役最激烈紧张时，苏军投入战场上官兵的生命，是以每天每小时甚至每分钟来计算，甚至一个步兵团长这般中级军官都存活不过一星期，可见斯大林格勒战役的残酷，双方死伤的惨重程度，为历来战役所罕见，市内几乎没有一幢完好无损的建筑，到处都是残垣断壁、泥石瓦砾，满目疮痍，人间地狱。
1942 年 7 月 29 日，苏 64 集团军被迫退过顿河。斯大林再也按捺不住对年迈的铁木辛哥元帅的失望，撤消了他斯大林格勒方面军司令员的职务，由第 64 集团军司令戈尔多夫中将接任，并派总参谋长华西列夫斯基上将作为最高统帅部代表前往斯大林格勒协助指挥战事。斯大林还决定将预备队的坦克第 1 和第 4 集团军火速调往斯大林格勒地域。 随后，为了增强斯大林格勒守军的斗志，斯大林于 1942 年 7 月 28 日发布了第 227 号命令，凡是不服从命令而离开战斗岗位或者撤退的军人都将被严惩，并严厉要求苏联红军部队“绝对不许后退一步！”德第 6 集团军由于缺少装甲兵力的支援，被迫转入防御态势。德军在行进间占领斯大林格勒的计划被粉碎。但此时顿河西岸苏联红军的处境非常困难，两翼都陷入了德军包围。
1942 年 7 月 30 日，希特勒又作了一个影响命运的决定。他宣布：“因为高加索的命运是将要在斯大林格勒决定，所以由于这个会战的重要性，遂有从 A 集团军群抽调兵力以增强 B 集团军群之必要。”于是，霍特的第 4 装甲集团军又归还给 B 集团军群，并于 1942 年 8 月 1 日奉命沿科捷尔尼科沃——斯大林格勒铁路向东北方向进击，当天迅速突破了苏第 51 集团军的防线，占领了蒙特纳亚。 1942 年 8 月 3 日，霍特攻占了科捷尔尼科沃，接着又于 5 日突破了苏第 64 集团军的防御，前出到阿勃加涅罗沃地域，但之后遭到了苏联红军越来越顽强的抵抗和反击，霍特只好放弃了独立攻占斯大林格勒的想法，于 1942 年 8 月 9 日转入守势。
经过3个月血腥的战斗至1942年11月初，德军终于缓慢地推进到了伏尔加河岸，并且占领了整座城市的80%地区，将留守的苏联军队分割成两个狭长的口袋状，德军始终未能完全占领斯大林格勒。1942年11月11日，德军以5个步兵师、2个装甲师和2个工兵营在宽5公里的正面上发起强攻。战斗队形高度密集。一天之内，苏德两军为争夺每寸土地、每一座房屋，都进行了异常激烈的战斗，双方伤亡惨重。
11月12日德军又重新发起了进攻，战斗中第138师动用了全部的兵力，其中包括师团总部。第二天的战斗持续了11个小时，这一次苏军成功击退了所有敌人的进攻。与此同时，师团面临的局势也非常严峻，弹药和粮食都非常紧缺，受伤人数攀升，包扎材料短缺。之后师团的供给中断，原因是伏尔加河上结上了厚厚的一层冰。柳德尼科夫师长下达了命令，规定了每天口粮的发放标准：饼干25克、谷类食物12克、白糖5克。随后他签署了命令，要求各部指挥官每天给士兵发放不超过30发子弹。五天里师团主要使用缴获的武器作战。在装甲汽艇的帮助下物资供给很快恢复，师团又开始继续进行顽强的抵抗。斯大林格勒保卫战持续了两个多月，最后以敌人计划的失败告终。希特勒没有达到自己的目的，这座英雄的城市坚持了下来。