После потерь, понесенных в первый год войны, немецкое командование уже не в силах было повторить наступление на трех направлениях. Однако, пользуясь отсутствием второго фронта в Европе, оно могло сосредоточить на советско-германском фронте максимум военных ресурсов. К маю 1942 года Германия и ее союзники имели здесь 6,2 млн. человек, 3230 танков и штурмовых орудий, 43 тысячи орудий и минометов и около 3400 самолетов. (50 лет Вооруженных Сил СССР. М., 1968. С. 313.) Замысел кампании 1942 года наиболее полно был изложен в директиве № 41 ОКБ (верховное главнокомандование вермахта) от 5 апреля 1942 года. В ней говорилось, что цель наступления заключается в том, чтобы окончательно уничтожить оставшиеся еще в расположении Советов силы и лишить их по мере возможности важнейших военно-экономических центров. (Самсонов А. М. Вторая мировая война. М., 1985. С. 202–203.) Наступление должно было сосредоточиться главным образом на южном направлении. При этом намечались одновременные удары на Сталинград и Кавказ. Немецкие войска должны были выйти к Кавказу и нижнему течению Волги, чтобы лишить Советский Союз его главных экономических ресурсов: угля и промышленных предприятий Донбасса, хлеба Кубани и Поволжья, нефти Баку. Установление контроля над Волгой должно было лишить Советский Союз главной водной артерии, соединяющей центральные и южные районы страны.
ОКБ разделило группу армий «Юг» на группу армий «Б» (под командованием генерал-фельдмаршала Ф. Бока) и группу армий «А» (под командованием генерал-фельдмаршала В. Листа), группировка которых была развернута на южном крыле советско-германского фронта. В ее состав входило 97 дивизий, в том числе 10 танковых и 8 моторизованных. Они насчитывали 900 тысяч человек, 1,2 тысячи танков и штурмовых орудий, более 17 тысяч орудий и минометов, поддерживаемых 1640 боевыми самолетами. (История второй мировой войны, 1939–1945. Т.5. М., 1975. С. 145–146.)
28 июня вермахт развернул генеральное наступление на Востоке. Крупные силы противника нанесли удар против войск левого крыла Брянского фронта, а 30 июня 6-я армия прорвала оборону войск правого крыла Юго-Западного фронта. Успех противника был очевиден. Немецкие войска вышли к Дону, форсировали его западнее Воронежа и овладели значительной частью города. Они продолжали наступательные операции, стремясь окружить и уничтожить войска Юго-Западного и Южного фронтов. Войска Юго-Западного фронта с тяжелыми боями отступали за Дон, к Сталинграду, а войска Южного фронта — к нижнему течению Дона.
Немецкое командование явно переоценило свои успехи. Оно посчитало, что создались условия для одновременного наступления на Сталинград и Кавказ. Для захвата Сталинграда выделялась 6-я армия генерал-полковника Ф. Паулюса. 17 июля, когда части 62-й советской армии вошли в соприкосновение в излучине Дона с передовыми частями 6-й армии, началась Сталинградская битва. К 17 июля в 6-ю армию входило 13 дивизий (около 270 тысяч человек, 3 тысячи орудий и минометов и около 500 танков). Ее действия поддерживала авиация 4-го воздушного флота (до 1200 боевых самолетов).
12 июля был создан Сталинградский фронт (командующий маршал С. К. Тимошенко, а с 23 июля — генерал-лейтенант В. Н. Гордов). В его состав включались резервные 63-я, 62-я и 64-я армии, 21-я армия и 8-я воздушная армия Юго-Западного фронта. В полосу Сталинградского фронта отходили и в его состав включались 28-я, 38-я и 57-я армии бывшего Юго-Западного фронта, а с 30 июля — 51-я армия Северо-Кавказского фронта. Из них 57-я армия, а также 38-я и 28-я армии, на базе которых формировались 1 — я и 4-я танковые армии, находились в резерве. В состав Сталинградского фронта 25 июля была включена Волжская военная флотилия.
Сталинградский фронт должен был обороняться в полосе шириной 520 км и остановить дальнейшее продвижение немецких войск, я Выполнение этой задачи фронт начал, имея всего 12 дивизий (160 тысяч 1 человек, 2,2 тысячи орудий и минометов и около 400 танков), в 8-й | воздушной армии было 454 самолета. Кроме того, здесь действовало 150–200 бомбардировщиков авиации дальнего действия и 60 истребителей 102-й авиадивизии ПВО. (Великая Отечественная война. 1941–1945. Энциклопедия. С. 682.) Таким образом, немецкая 6-я армия обладала подавляющим превосходством над советскими войсками: в людях в 1,7 раза, в артиллерии и танках в 1,3 раза, в самолетах более чем в 2 раза. Соединения и части резервных армий, выдвигавшиеся из глубины, занимали оборону на недостаточно подготовленных рубежах, нередко еще на марше подвергаясь ударам авиации и наземных войск противника.
14 июля 1942 года Сталинград был объявлен на военном положении. На подступах к городу строились четыре оборонительных обвода: внешний, средний, внутренний и городской.