19 ноября 1942 г. началось контрнаступление советских войск под Cталинградом
Ставка Верховного Главнокомандования и Генштаб в сентябре-ноябре 1942 года разработали план стратегического контрнаступления советских войск под Сталинградом. Разработкой плана руководили Г.К. Жуков и А.М. Василевский. 13 ноября план под кодовым названием «Уран» был утвержден Ставкой под председательством Иосифа Сталина. Юго-Западный фронт под командованием Николая Ватутина получил задачу нанести глубокие удары по силам противника с плацдармов на правом берегу Дона из районов Серафимовича и Клетской. Группировка Сталинградского фронта под началом Андрея Ерёменко наступала из района Сарпинских озёр. Наступательные группировки обоих фронтов должны были встретиться в районе Калача и взять основные силы неприятеля под Сталинградом в кольцо окружения. Одновременно войска этих фронтов создавали кольцо внешнего окружения, чтобы не дать вермахту деблокировать Сталинградскую группировку ударами извне. Донской фронт под руководством Константина Рокоссовского наносил два вспомогательных удара: первый - из района Клетской на юго-восток, второй – из района Качалинского вдоль левого берега Дон на юг. На участках главных ударов за счёт ослабления второстепенных участков создавалось 2-2,5-кратное превосходство в людях и 4-5-кратное превосходство в артиллерии и танках. За счёт строжайшей секретности разработки плана и скрытности сосредоточения войск была обеспечена стратегическая внезапность контрнаступления. Во время оборонительных боёв Ставка смогла создать значительный резерв, который можно было бросить в наступление. Численность войск на сталинградском направлении была доведена до 1.1 млн. человек, около 15,5 тыс. орудий и минометов, 1,5 тыс. танков и САУ, 1,3 тыс. самолетов. Правда, слабостью этой мощной группировки советский войск было то, что около 60 проц. личного состава войск было молодое пополнение, не имевшее боевого опыта.
Красной Армии противостояли немецкие 6-я полевая (Фридрих Паулюс) и 4-я танковая армии (Герман Гот), румынские 3-я и 4-я армии группы армий «Б» (командующий Максимилиан фон Вайхс), которые насчитывали более 1 млн. солдат, около 10,3 тыс. орудий и минометов, 675 танков и штурмовых орудий, более 1,2 тыс. боевых самолетов.
19 ноября 1942 года после мощной 80-минутной артиллерийской подготовки пошли в атаку войска Юго-Западного и Донского фронтов. К концу дня соединения ЮЗФ продвинулись на 25–35 км, они сломили оборону 3-й румынской армии на двух участках: юго-западнее Серафимовича и в районе Клетской. Фактически 3-я румынская была разгромлена, а её остатки охвачены с флангов. На Донском фронте ситуация была тяжелее: наступающая 65-я армия Батова, встретила яростное сопротивление противника, к концу дня продвинулась только на 3-5 км и не смогла прорвать даже первую линию обороны врага.
20 ноября, после артподготовки, пошли в атаку части Сталинградского фронта. Они прорвали оборону 4-й румынской армии и концу дня прошли 20-30 км. Немецкое командование получило известие о наступление советских войск и прорыве линии фронта на обоих флангах, но крупных резервов в составе группы армий «Б» фактически не было. К 21 ноября румынские армии были окончательно разбиты, а танковые корпуса Юго-Западного фронта неудержимо рвались к Калачу. 22 ноября танкисты заняли Калач. Навстречу подвижным соединениям ЮЗФ двигались части Сталинградского фронта. 23 ноября соединения 26-го танкового корпуса ЮЗФ стремительно вышли к хутору Советский и соединились с частями 4-го механизированного корпуса СФ. В кольце окружения оказались 6-я полевая и основные силы 4-й танковой армий: 22 дивизии и 160 отдельных частей общей численностью около 300 тыс. солдат и офицеров. Такого поражения немцы во время Второй мировой войны ещё не знали. В этот же день в районе станицы Распопинской капитулировала группировка противника - сдались в плен более 27 тыс. румынских солдат и офицеров. Это была настоящая военная катастрофа. Немцы были ошеломлены, растеряны, они и в мыслях не допускали, что такая катастрофа возможна. 30 ноября операция советских войск по окружению и блокированию немецкой группировки в Сталинграде в целом была завершена. Красная Армия создала два кольца окружения - внешний и внутренний. Общая протяженность внешнего кольца окружения составила около 450 км. Однако советские войска не смогли с ходу рассечь группировку противника, чтобы завершить её ликвидацию. Одной из главных причин этого стала недооценка численности окруженной сталинградской группировки вермахта – предполагалось, что она насчитывает 80-90 тыс. человек. Кроме того, немецкое командование, за счёт сокращения линии фронта, смогли уплотнить свои боевые порядки, используя для обороны уже существовавшие позиции Красной Армии (их советские войска занимали летом 1942 года).