Поздней осенью 1941 года Гитлеру стало ясно, что «блицкриг» в России не достиг своих целей. А это, по его мнению, исключало достижение полной победы Германии в мировой войне. Уже 19 ноября фюрер заявил начальнику генерального штаба сухопутной армии генерал-полковнику Францу Гальдеру, что Германии не удастся добиться полной победы над Россией и ее союзниками, и война закончится компромиссным миром: «В целом можно ожидать, что обе враждующие группы стран, не будучи в состоянии уничтожить одна другую, придут к компромиссному соглашению». В связи с этим Гитлер, согласно записи Гальдера, поставил следующие задачи на 1942 год: «б) Задачи на будущий (1942) год. В первую очередь – Кавказ. Цель – выход к южной русской границе. Срок – март – апрель. На севере – в зависимости от итогов операций в этом году. Овладение Вологдой или Горьким. Срок – к концу мая.
Вопрос о том, какие цели можно будет поставить перед собой после этого, пока не решен. Это будет зависеть от эффективности работы наших железных дорог. Вопрос о создании в дальнейшем Восточного вала также оставлен открытым!»
В то же время, по словам Гальдера, «фюрер очень высоко оценивает политическое значение наших успехов в России, которые он считает невиданным достижением. Он полагает, что в результате потери важнейших источников сырья, в особенности угольного бассейна, военный потенциал русских значительно снизился и в военно-экономическом отношении они не смогут быстро встать на ноги».
5 апреля 1942 года Гитлер издал директиву № 41 о проведении операции, в дальнейшем получившей название «Блау». Предусматривалось уничтожить противника западнее Дона. Затем должны были последовать наступления на Кавказ и Сталинград, причем Сталинград тогда еще планировалось только блокировать. В директиве утверждалось: «Благодаря выдающейся храбрости и самопожертвованию солдат Восточного фронта германское оружие добилось в оборонительных боях величайшего успеха огромнейшего масштаба.
Враг понес тяжелые потери в людях и технике. В своем стремлении использовать мнимые первоначальные успехи этой зимой он в значительной мере израсходовал главные силы своих предназначенных для дальнейших боев резервов».
Оценка действий Красной Армии была в целом верной. Сталин переоценил успех контрнаступления под Москвой и степень поражения вермахта. Он попытался развернуть стратегическое наступление по всему фронту, но лишь истощил людские и материальные ресурсы, не нанеся немцам сколько-нибудь существенных потерь и добившись лишь незначительного выигрыша территории. При этом советские плацдармы, хотя и создавали угрозу германской обороне, сами оказывались весьма уязвимы для фланговых ударов противника.
В директиве Гитлера от 5 апреля 1942 года указывалось, что наступление «должно быть проведено с таким расчетом, чтобы силы, наступающие вниз по Дону, объединились в районе Сталинграда с теми силами, которые наступают из района Таганрог – Артемовск между нижним течением Дона и Ворошиловградом через Донец в восточном направлении. И в завершение последние должны соединиться с танковой армией, наступающей на Сталинград. Если в ходе этих операций, особенно благодаря захвату неповрежденных мостов, представится возможность образовать предмостные плацдармы восточнее и южнее Дона, то такой возможностью необходимо воспользоваться. Во всяком случае, следует пытаться дойти до самого Сталинграда или, по крайней мере, вырвать его из числа промышленных центров и узлов сообщения, подвергнув его действию нашего тяжелого оружия». Здесь даже само занятие Сталинграда считалось необязательным, поскольку допускалась возможности вывести его из строя в качестве транспортного узла и центра военной промышленности с помощью бомбардировок. Как Воронеж, так и Сталинград был лишь вспомогательным направлением наступления, обеспечивавшим марш на Кавказ. Воронеж даже не предполагалось занимать полностью, ограничившись правобережной частью города, чтобы прикрыться Доном от возможных советских атак.
В развитие директивы от 5 апреля был составлен план «Блау», согласно которому северная группировка немецких войск на юге (группа армий «Б») должна была продвигаться из района Курск – Харьков к среднему течению Дона на юго-восток, тогда как южной группировке (группе армий «А») следовало быстро выдвинуться в южном направлении из района Таганрога. Они должны были соединиться западнее Сталинграда, окружив и уничтожив главные силы советских войск между Донцом и Доном. После этого должно было последовать наступление на Кавказ.
На центральном участке фронта Гитлер собирался ограничиться обороной, а на севере хотел взять Ленинград.
Целью операции «Блау» было «окончательно уничтожить живую силу, оставшуюся еще у Советов, и лишить русских возможно большего количества важнейших военно-экономических центров».