藍色行動

行動計劃對德國南方集團軍群是很大的挑戰，因為它們要在數千公里上的戰線上同時完成兩個目標及面對蘇軍5個方面軍（規模相當於德軍的集團軍群），這些蘇聯方面軍，由北向南分別是：沃羅涅日方面軍、西南方面軍、頓河方面軍、斯大林格勒方面軍及外高加索方面軍，德軍在越過高加索山脈后將攻佔巴庫油田。

德軍在最初的進攻行動中獲得很大優勢，但蘇聯紅軍在斯大林格勒戰役中的天王星行動及土星行動中打敗了德意志國防軍，這次戰敗令軸心國從高加索撤退以免被包圍，最後只有沃羅涅日仍控制在軸心國軍隊手中。

該行動原本名為齊格菲行動，是日爾曼人神話中的英雄，但是，德國元首阿道夫·希特勒將本次軍事行動取名為藍色行動的真正原因是由於自己的人格障礙（PD）。

藍色行動的制訂建基於下例的因素：

預計德國第6集團軍行動成功及其他進攻單位攻佔大部份蘇聯南部（烏克蘭）；

控制敖德薩及基輔作為海軍及空軍支援力量的據點；

對裝甲及機械化師適當的天氣及地形以攻佔伏爾加河西南的庫班大草原；

必需攻佔蘇聯城市巴庫（1991年成為亞塞拜然的首都）的油田地帶，以供應德軍部隊；

攻佔蘇聯在歐洲其他工業中心，配合其它計劃以完全打敗蘇聯及完成原本巴巴羅薩行動的目標。

德軍將擔任主攻的南方集團軍群的兵力增至100個師，下編5個集團軍，1500架飛機配合作戰。同時，又從其盟國調取52個師進入蘇聯戰場，其中，羅馬尼亞27個師，匈牙利13個師，義大利9個師，斯洛伐克2個師，西班牙1個師。這52個師佔東線戰場軸心國部隊兵力的四分之一。

整個戰役計劃分兩個階段進行。第一階段：首先實施克里木戰役和哈爾科夫戰役，由曼施坦因上將指揮的第18軍團在4~6月攻佔刻赤半島和塞瓦斯托波爾要塞。同時，由保盧斯率領的德國第6集團軍和克萊施特帶領的集團軍在哈爾科夫展開強大攻勢，為進攻高加索和斯大林格勒做準備。

7月份正式開始第二階段：北路由曼施坦因攻打列寧格勒；重點是中路和南路，進攻高加索，奪占油田；進攻斯大林格勒，圍殲頓河以西的蘇聯軍隊。目的是將斯大林格勒置於德軍重武器殺傷範圍之內，使敵人無法再把它作為工業中心和交通樞紐。

進攻行動將橫過蘇聯南部的庫班大草原，參與行動的德軍集團軍群是：

• A集團軍群（高加索戰役）

• 羅馬尼亞第4集團軍

• 德國第1裝甲集團軍

• 德國第17集團軍

• 德國第11集團軍

• B集團軍群（伏爾加戰役）

• 德國第2集團軍

• 匈牙利第2集團軍

• 德國第4裝甲集團軍

• 義大利第8集團軍

• 羅馬尼亞第3集團軍

• 德國第6集團軍

• 之前，這些行動預計將對蘇軍形成數個包圍圈。蘇聯最高統帥部未能預計到德軍在1942年的主要進攻方向，斯大林預計德軍主要戰略目標是莫斯科及將全國百分之五十的兵力集中在這區，只有百分之十的兵力在蘇聯南部。

1942年6月28日，德軍開始進攻，在德意志國防軍進攻下蘇軍在每處都被迫撤退，到7月5日，第4裝甲軍團的前鋒已到達頓河附近的沃羅涅日，及對是否攻佔該城變得舉棋不定，蘇軍因此趁機撤退，德軍嘗試完成包圍，但發現只有落伍的士兵及後衛部隊，使希特勒確信這些已經是紅軍最後的預備隊，但是，蘇聯紅軍在戰爭中不堅守難以防守的城市及在良好紀律下撤退。

過早分散

由於為行動遲緩的震怒及相信蘇軍已經崩潰，希特勒對計劃作出一系列的修改，他將南方集團軍群分成二個小的集團軍群：A集團軍群，由威廉·李斯特指揮，包括有第1裝甲軍團、第17軍團及一個羅馬尼亞軍團；及B集團軍群，由馬克西米連·馮·魏克斯指揮，包括有第6軍團、第2軍團及第4裝甲軍團，義大利、羅馬尼亞及匈牙利軍團各一個。

A集團軍群進攻高加索及佔領油田；B集團軍群進攻伏爾加河及斯大林格勒。

由於第6軍團最初進攻極為成功，因此希特勒命令第4裝甲軍團向南推進以支援第1裝甲軍團越過頓河下游，這個突然改變付集團軍面對極大的補給運輸問題，由於從德國的標準來看，蘇聯的道路系統發展不佳，嚴重的擠塞問題阻礙了兩個集團軍的進展，亦令第6軍團缺乏坦克支援、拖延進攻及給予紅軍時間集結其力量。

攻佔庫班

A集團軍群在1942年7月23日攻佔羅斯托夫，但是，紅軍在市內與德軍進行激烈巷戰後，撤出市外以避免被包圍，由於要渡過頓河及第6軍團在北面遇到激烈抵抗，希特勒將第4裝甲軍團調回伏爾加河戰線。

7月尾，第6軍團重新前進及在1942年8月10日肅清頓河西岸的紅軍，但是，蘇軍在個別區域的抵抗阻延B集團軍群向東推進。

相反，A集團軍在7月25日渡過頓河后在開闊的戰線展開，第17軍團（包括第11軍團）從西向黑海東岸東推進，而第1裝甲軍團向東南前進，進入紅軍棄守的庫班大草原，到8月9日，第1裝甲軍團已到達高加索山脈的山腳，在二星期內推進超過300公哩。

前進到斯大林格勒

第6軍團在8月21日渡過頓河，令B集團軍可利用匈牙利、義大利及羅馬尼亞軍隊沿頓河河岸建立防禦，及到達距離斯大林格勒60公哩的地方，同時德國空軍轟炸機對該城進行猛烈轟炸，結果有超過40,000人死亡及該城大部份變成廢墟，德軍在地面上對斯大林格勒進行兩面夾攻，第6軍團在北面（夫洛羅伏）而第4裝甲軍團在南方（科捷利尼科沃）進攻，兩軍中間是一塊夾在頓河及伏爾加河的土地，形成了一個突出部，兩個蘇聯軍團（第62及64軍團）在該突出部內，8月29日，第4裝甲軍團在突出部南面向斯大林格勒發起主要進攻，第6軍團被命令同樣行動，但由於蘇軍在北面發起強大反擊而被阻延3天，令蘇軍從突出部逃出包圍及退入斯大林格勒市內。

朱可夫到達

這時候，格奧爾吉·康斯坦丁諾維奇·朱可夫被任命為斯大林格勒前線總指揮及作為最高統帥部的代表有權調配在這地區的三個方面軍，在9月初，他發動了一系列的進攻以阻擊第6軍團的推進。

同時，蘇軍增援部隊源源不斷向南湧來加強城市防衛及留在伏爾加河東岸以準備反攻，到9月中，第6軍團在瓦解蘇軍有限的反攻后再度展開對市內的攻勢，到9月13日，德軍到達斯大林格勒南部郊區，開始斯大林格勒戰役，及最終令德國軍隊第一次投降。

希特勒的計劃野心勃勃，在他的干預下計劃卻變得更得複雜，加上過份低估蘇聯紅軍及其指揮官的能力，雖然第6軍團的投降在一般德國人看來是嚴重的災難，而蘇軍的反攻-天王星行動及土星行動亦令德意志國防軍從前進中的高加索地區撤退。