Советское руководство, ободрённое успехами под Москвой, попыталось перехватить стратегическую инициативу и в мае 1942 бросило крупные силы в наступление под Харьковом. Наступление началось из Барвенковского выступа южнее Харькова, который образовался в результате зимнего наступления Юго-Западного Фронта. Особенностью этого наступления было использование нового советского подвижного соединения— танкового корпуса, который по количеству танков и артиллерии примерно соответствовал немецкой танковой дивизии, но значительно уступал ей по числу мотопехоты. Немцы в это время параллельно планировали операцию по срезанию Барвенковского выступа.

Сталинградская битва

Наступление Красной Армии оказалось настолько неожиданным для Вермахта, что едва не кончилось катастрофой для группы армий «Юг». Однако немцы решили не менять планы и благодаря концентрации войск на флангах выступа прорвали оборону советских войск и большая часть Юго-Западного Фронта оказалась в окружении. В последующих трёхнедельных боях, известных, как «вторая битва за Харьков», наступающие части Красной Армии потерпели тяжёлое поражение. Только в плен попало более 200 тысяч человек (по немецким данным, по советским архивным данным безвозвратные потери РККА составили «всего» 170 958 человек), было потеряно много тяжёлого вооружения. После этого фронт южнее Воронежа оказался серьезно ослаблен (См. карту Май— июль 1942). Ключ к Кавказу, город Ростов-на-Дону, который в ноябре 1941 удалось отстоять с таким трудом, был потерян. В частях Красной Армии на южном направлении царили настроения, близкие к панике. Для поддержания дисциплины в дивизиях были созданы штрафные роты и батальоны (Приказ № 227). В тылу частей Красной Армии выставлялись заградотряды НКВД.[4]

После взятия Ростова, Гитлер передал 4-ю танковую армию из группы А, наступавшей на Кавказ, в группу «Б», нацеленную на восток к Волге и Сталинграду.

Операция Блау

Группа армий «Юг» была выбрана для броска через южные степи России на Кавказ для захвата жизненно необходимых нефтяных полей. У летнего наступления было кодовое название «Fall Blau» (нем. вариант синий). Оно задействовало VI и XVII армии Вермахта и 1-ю танковую с 4-ой танковой армиями. В 1941 году группа армий «Юг» захватила Украину и была расположена в районе запланированного наступления.

После Харьковской катастрофы Красной Армии в мае 1942, Гитлер вмешался в стратегическое планирование, приказав группе армий «Юг» разделиться на две. Группа армий «А» должна была продолжить наступление на Северный Кавказ. Группа армий «Б», включающая 6-ю армию Фридриха Паулюса и 4-ю танковую армию Гота, должна была двигаться на восток по направлению к Волге и Сталинграду.

Захват Сталинграда был очень важен Гитлеру по нескольким причинам. Это был главный индустриальный город на берегах Волги (жизненно важный транспортный маршрут между Каспийским морем и северной Россией). Захват Сталинграда обеспечил бы безопасность на левом фланге немецких армий, наступающих на Кавказ. Наконец, сам факт, что город носил имя Сталина— главного врага Гитлера, делал захват города выигрышным идеологическим и пропагандистским ходом. У Сталина также могли быть идеологические и пропагандистские интересы в защите города, который носил его имя.