Tentera Merah Soviet di bawah Jeneral Georgi Zhukov melancarkan Operasi Uranus, Soviet yang hebat yang mengubah pasang dalam Pertempuran Stalingrad.
Pada 22 Jun 1941, walaupun istilah Nazi-Soviet Pact 1939, Nazi Jerman melancarkan serangan besar-besaran terhadap USSR. Dibantu oleh angkatan udara yang sangat unggul, tentera Jerman melintasi dataran di Rusia, menimbulkan korban yang amat dahsyat di Tentera Merah dan penduduk Soviet. Dengan bantuan tentera dari sekutuan Axis mereka, Jerman menakluki wilayah yang luas, dan pada pertengahan Oktober kota-kota besar Rusia di Leningrad dan Moscow berada di bawah pengepungan. Walau bagaimanapun, Soviet telah diadakan, dan kedatangan musim sejuk memaksa serangan Jerman untuk berhenti sejenak.
Untuk serangan musim panas 1942, Adolf Hitler memerintahkan Tentera Keenam, di bawah Jeneral Friedrich von Paulus, untuk mengambil Stalingrad di selatan, sebuah pusat perindustrian dan penghalang kepada kawalan Nazi dari telaga minyak Caucasus yang berharga. Pada bulan Ogos, Tentera Keenam Jerman membuat kemajuan melintasi Sungai Volga manakala Empat Udara Jerman Keempat mengurangkan Stalingrad untuk membakar runtuhan, membunuh lebih daripada 40,000 orang awam. Pada awal September, General Paulus mengarahkan serangan pertama ke Stalingrad, menganggarkan bahawa ia akan mengambil tenteranya kira-kira 10 hari untuk menangkap bandar. Oleh itu, telah memulakan salah satu pertempuran paling dahsyat Perang Dunia II dan boleh dikatakan yang paling penting kerana ia adalah titik perubahan dalam perang antara Jerman dan USSR.
Dalam usaha mereka untuk mengambil Stalingrad, Tentera Keenam Jerman menghadapi Jenderal Vasily Zhukov yang mengetuai Tentera Merah pahit yang menggunakan bandar yang hancur untuk kelebihan mereka, mengubah bangunan yang musnah dan reruntuhan menjadi kubu mempertahankan alam. Dalam kaedah memerangi orang Jerman mula memanggilnya Rattenkrieg, atau "Perang Tikus," pasukan lawan memecah skuad lapan atau 10 kuat dan bertarung satu sama lain untuk setiap rumah dan kawasan wilayah. Pertempuran itu menyaksikan kemajuan pesat dalam teknologi melawan jalanan, seperti senjata mesin Jerman yang ditembak di sekeliling dan pesawat ringan Rusia yang meluncur diam-diam ke atas jawatan Jerman pada waktu malam, menjatuhkan bom tanpa amaran. Walau bagaimanapun, kedua-dua pihak tidak memerlukan bekalan makanan, air, atau bekalan perubatan, dan puluhan ribu tewas setiap minggu.
Pemimpin Soviet Joseph Stalin bertekad untuk membebaskan bandar yang dinamakan sempena dia, dan pada bulan November ia memerintahkan bala bantuan besar ke kawasan itu. Pada 19 November, Jeneral Zhukov melancarkan serangan balas hebat Soviet dari runtuhan Stalingrad. Perintah Jerman meremehkan skala balasan, dan Tentara Keenam segera ditimpa oleh serangan, yang melibatkan 500,000 tentera Soviet, 900 tangki, dan 1,400 pesawat. Dalam masa tiga hari, seluruh pasukan Jerman lebih daripada 200,000 orang dikelilingi.
Tentera Itali dan Romania di Stalingrad menyerah, tetapi orang Jerman digantung, menerima bekalan terhad melalui udara dan menunggu bala bantuan. Hitler mengarahkan Von Paulus supaya tetap berada di tempatnya dan mempromosikannya ke lapangan marshal, kerana tidak ada marshal medan Nazi yang pernah menyerah. Kelaparan dan musim sejuk Rusia pahit mengambil banyak nyawa sebagai tentera Soviet tanpa belas kasihan, dan pada 21 Januari 1943, yang terakhir lapangan terbang yang dipegang oleh Jerman jatuh ke Soviet, memusnahkan Jerman dari bekalan. Pada 31 Januari, Von Paulus menyerahkan pasukan Jerman di bahagian selatan, dan pada 2 Februari pasukan tentera Jerman yang lain menyerah kalah. Hanya 90,000 askar Jerman masih hidup, dan hanya 5,000 pasukan yang akan bertahan di kem perang Soviet dan mengembalikannya ke Jerman.
Pertempuran Stalingrad berubah menjadi pasang dalam perang antara Jerman dan Kesatuan Soviet. Ketua Zhukov, yang telah memainkan peranan penting dalam kemenangan itu, kemudian mengetuai pemanduan Soviet ke Berlin. Pada 1 Mei 1945, beliau secara peribadi menerima penyerahan Jerman Berlin. Sementara itu, Von Paulus bergegas melawan Adolf Hitler di kalangan tahanan perang Jerman di Uni Soviet dan pada tahun 1946 memberikan keterangan di Tribunal Ketenteraan Antarabangsa di Nuremberg. Selepas dibebaskan oleh Soviet pada tahun 1953, dia menetap di Jerman Timur.
