19. novembri kell 07:20 Moskva aja järgi alustasid Nõukogude väed Stalingradis Aksi vägede põhjapoolsel küljel oma rünnakut; väed lõunas alustasid 20. novembril. Kuigi Rumeenia üksused suutsid esimesed rünnakud tagasi lüüa, olid 20. novembri lõpuks kolmandad ja neljandad Rumeenia armeed pea peal taganemas, sest Punane Armee möödas mitu Saksa jalaväediviisioni. Saksa mobiilsed reservid ei olnud piisavalt tugevad, et peatada Nõukogude mehhaniseeritud piipade otsaid, samas kui kuues armee ei reageerinud piisavalt kiiresti ega piisavalt otsustavalt, et lahendada Saksa relvastatud väed Stalingradis ja suunata neid ümber, et võita ähvardavat ohtu. 22. novembri lõpuks ühendasid Nõukogude väed linna Kalach, ümbritses umbes 290 000 meest ida pool Don. Järgmisel kuul otsustasid Saksa juhid Adolf Hitler püüda Saksa piiramisest välja murda, säilitada nad Stalingradis, ja Nõukogude väed hakkasid neid õhust varustama.
Novembris