14-го ноября началось давно готовившееся наступление в Румынии. Штаб ОКХ предлагал отложить начало наступления еще на три недели, дождавшись установления на реках более-менее прочного ледового покрова. Тем не менее, Гитлер потребовал начать наступление, как только будут сосредоточены войска, объясняя свое решение катастрофическим дефицитом нефтепродуктов. К этому времени в Румынию были переброшены 6 итальянских пехотных дивизий и 5 венгерских горных бригад. Все имевшиеся в составе 11-й армии шесть немецких пехотных дивизий были заменены на фронте итальянскими дивизиями, выведены в резерв и пополнены до штата. Рейхенау перебросил с Украины 2 горнопехотных дивизии. Из резерва ОКХ поступили три новых танковых дивизии СС, две моторизованных и одна артиллерийская дивизии. Численность авиации была доведена до 600 самолетов. Румыния призвала в армию еще 260 тысяч человек и восстановила до штатного состава все свои соединения на фронте.
Эрих фон Манштейн, заменивший на посту командующего 11-й армией генерала Шоберта, привлек все перечисленные соединения к контрудару. Из состава румынской армии в наступлении участвовали две кавалерийских дивизии. Сосредоточение войск удалось скрыть от противника, пользуясь долгим темным временем суток и частой нелетной погодой.
Замысел операции состоял в том, чтобы окружить все русские войска в междуречье Яломицы и Бузэу. Если бы это удалось сделать, то после уничтожения окруженной группировки, русские были бы оттеснены от Плоешти на 90-100 км. Манштейн разделил сосредоточенные для наступления войска на три оперативные группы. Главный удар от местечка Цэндэрей в направлении на северо-запад с форсированием реки Яломица наносила группа в составе трех танковых, двух моторизованных и двух пехотных дивизий. Вспомогательный удар от местечка Сурдула-Греч в направлении на юго-восток с форсированием реки Бузэу наносила группа из четырех пехотных и двух румынских кавалерийских дивизий. Обе группы должны были соединиться у селения Рушецу на третий день наступления и захлопнуть мешок с девятью русскими дивизиями. Сковывающая группа из двух горнопехотных дивизий и пяти венгерских горных бригад, перейдя через перевалы Южных Карпат, должна была атаковать русские войска северо-восточнее Плоешти, что не позволило бы русскому командованию снимать войска с фронта для парирования главного и вспомогательного ударов.
Наступление началось вполне успешно. В первый день были форсированы реки и наведены переправы. На второй день прорваны тактические оборонительные рубежи. Однако, выйти на оперативный простор танковым и кавалерийским дивизиям не удалось. Оказалось, что русские сами собирались в ближайшее время перейти в наступление и сосредоточили в планируемом котле целую танковую армию в составе четырех танковых, четырех моторизованных и шести пехотных дивизий. Причем танковые дивизии имели на вооружении около тысячи новых танков Т-34 и крупнокалиберных САУ на их основе. Силы сторон были примерно равны. Наступающие имели превосходство в живой силе, а обороняющиеся — большое преимущество в танках. По артиллерии силы были примерно равны. По авиации русские имели большое превосходство, но нелетная погода нивелировала это преимущество. Произошло крупное встречное танковое сражение. 450 наших Т-3 и Т-4 против 1000 русских Т-34. Еще раз подтвердилось превосходство Т-34 над нашими танками, даже новейших модификаций — Т-3 с 50-мм пушкой и Т-4 с длинноствольной 75-мм пушкой.
В итоге продолжавшегося до конца ноября ожесточенного сражения ударным группировкам Манштейна удалось потеснить русских на 10–15 километров, но цели, поставленные перед войсками, не были достигнуты. Наступательный потенциал войск был полностью исчерпан. В первых числах декабря обе стороны перешли к обороне.
В результате мощного ноябрьского наступления русских Вермахт был поставлен на грань катастрофы. Весь восточный фронт мог рухнуть. «Однако непоколебимая стойкость немецких войск и гибкость управления ими, проявленная командирами соединений, частей и подразделений, которые даже в самых трудных положениях превосходили в этом своих противников, не только не дали русским возможность полностью осуществить свой план, но и в конце концов сорвали его.»
Около 150 тысяч человек, минимальная суточная потребность которых в продовольствии, боеприпасах и горючем составляла примерно 300 тонн, оказались в окружениях в Прибалтике, и их пришлось снабжать только по воздуху.
Несмотря на сокращение нормы продовольствия наполовину, предельную физическую нагрузку, вызванную низкой температурой, доходившей до 30 градусов ниже нуля, и непрерывные атаки противника, которому удавалось в некоторых местах прорвать боевые порядки немецких войск, окруженные дивизии выдержали натиск противника. Точно также стойко сражались немецкие войска в полуокружениях на Украине и в Белоруссии, тем более, что в этих условиях их материальное обеспечение было существенно лучше.