Kindral Georgi Žukovi alluvuses olev Nõukogude Punaarmee käivitas operatsiooni Uranus - suure Nõukogude vastulöögi, mis muutis Stalingradi lahingus mõõna.
Hoolimata 1939. aasta natsi-nõukogude pakti tingimustest, käivitas Natsi-Saksamaa 22. juunil 1941 ulatusliku sissetungi NSVLi vastu. Saksa sõjavägi lendas oma kõrgemate õhujõudude toel üle Venemaa tasandike, põhjustades Punaarmeele ja Nõukogude elanikkonnale kohutavaid kaotusi. Oma telje liitlaste vägede abil vallutasid sakslased tohutu territooriumi ning oktoobri keskpaigaks olid suured Venemaa linnad Leningrad ja Moskva piiramise all. Nõukogude võimud aga pidasid vastu ja talve saabumine sundis Saksamaa rünnakut peatama.
1942. aasta suvise rünnaku korraldusel käskis Adolf Hitler kindral Friedrich von Pauluse juhtimisel kuuendalt armeelt võtta lõuna pool Stalingradi - tööstuskeskuse ja takistuseks natside kontrollile Kaukaasia väärtuslike naftakaevude üle. Augustis viis Saksamaa kuues armee üle Volga jõe, samal ajal kui Saksa neljas õhulaev taastas Stalingradi põletatud killustikuks, tappes enam kui 40 000 tsiviilisikut. Septembri alguses tellis kindral Paulus Stalingradi esimesed rünnakud, arvades, et linna vallutamiseks kulub tema armeel umbes 10 päeva. Nii algas üks Teise maailmasõja kõige õudsematest lahingutest ja vaieldamatult kõige olulisem, kuna see oli pöördepunktiks Saksamaa ja NSV Liidu sõjas.
Püüdes Stalingradi vallutada, seisis Saksamaa kuues armee kindral Vassili Žukovi ees kibeda Punaarmee juhtimisel, kasutades värvatud linna enda kasuks, muutes hävitatud ehitised ja killustikud looduslikeks kaitseministriteks. Võitlusmeetodis hakkasid sakslased kutsuma Rattenkrieg, või “Rat’s War”, vastasjõud jagunesid kaheksaks või kümneks tugevaks meeskonnaks ja võitlesid omavahel territooriumi iga maja ja õue eest. Lahingus tehti kiireid edusamme tänavatõrjetehnoloogias, näiteks nurkade taga tulistanud Saksa kuulipilduja ja kerge Vene lennuk, mis libises öösel vaikides Saksamaa positsioonide kohal, lastes pomme ette hoiatamata. Mõlemal poolel puudus aga vajalik toit, vesi ega meditsiinitarbed ning igal nädalal hukkus kümneid tuhandeid.
Nõukogude liider Joseph Stalin otsustas oma nime saanud linna vabastada ja novembris tellis ta piirkonda tohutu tugevdamise. 19. novembril laskis kindral Žukov Stalingradi killustikust välja suure Nõukogude vastase rünnaku. Saksa väejuhatus alahindas vasturünnaku ulatust ja kuues armee tungis kiiresti rünnakusse, mis hõlmas 500 000 Nõukogude sõjaväelast, 900 tanki ja 1400 lennukit. Kolme päeva jooksul oli kogu Saksa sõjavägi, kuhu kuulus enam kui 200 000 meest, ümber.
Itaalia ja Rumeenia väed Stalingradis alistusid, kuid sakslased rippusid, saades õhu kaudu piiratud varusid ja oodates tugevdusi. Hitler käskis Von Paulusel oma kohale jääda ja ülendas ta marssaliks, kuna ükski natside marssal polnud kunagi alistunud. Nälg ja kibe Vene talv võtsid sama palju elusid kui halastamatud Nõukogude väed ja 21. jaanuaril 1943 langes viimane sakslaste valduses olnud lennujaam Nõukogude hooleks, katkestas sakslased täielikult varudest. 31. jaanuaril loovutas Von Paulus Saksa väed lõunaosas ja 2. veebruaril järelejäänud Saksa väed. Ainult 90 000 saksa sõdurit olid elus ja neist vaid 5000 sõjaväelasest jäid Nõukogude sõjavangide laagritesse ellu ja viisid tagasi Saksamaale.
Stalingradi lahing pööras mõõna Saksamaa ja Nõukogude Liidu vahelisele sõjale. Kindral Žukov, kes oli võidus nii olulist rolli mänginud, juhatas hiljem Nõukogude sõitu Berliini poole. 1. mail 1945 võttis ta isiklikult vastu Saksamaa Berliini alistumise. Vahepeal agiteeris von Paulus Adolf Hitleri vastu Saksa sõjavangide seas Nõukogude Liidus ja andis 1946. aastal tunnistusi Nürnbergis asuvas rahvusvahelises sõjalises tribunalis. Pärast Nõukogude vabastamist 1953. aastal asus ta elama Ida-Saksamaale.
