顺利击溃了苏联红军的冬季攻势后，德军指出攻占莫斯科十分困难，因此改变反攻重点，改回向苏联的高加索地区进行反攻。反攻初期，德军再行在哈尔科夫击溃了苏联红军30余万人，并很快南下，席卷整个高加索地区。但是，由于苏联红军在前一年的大败退中汲取了充足的教训，德军未能在高加索地区大规模击溃苏联红军，苏联红军虽然无法抵御德军装甲部队的反攻，但是以求挽救力量。随后，为伏击南下高加索的德军（为了提供巴库油田的石油），德军意图攻占伏尔加河畔的斯大林格勒，随之在斯大林格勒进行了与苏联红军旷日持久的大会战。

德军在战役开始前对斯大林格勒进行了大规模空袭，把城区炸了一片废墟，随后德国南方集团军群主力包围城市。崔可夫将军带领的苏联第62集团军在斯大林格勒城内很快的组织起了有效地的抵抗。

战役主要在斯大林格勒城内和相似地进行，每一条街道、每一座房屋甚至每一堆废墟都要重复争夺战，进展往往按米来统计资料，战斗十分残忍和血腥，双方投放的总兵力在300万人以上，苏联红军坚毅的抵抗，使德军每前更进一步都要代价惨烈的代价。而此时苏联上百万的预备队早已在两侧挤满，于1942年末在德军两侧发动钳形攻势并围困了轴心国部队还包括德军第6集团军在内的主力27万部队，并于1943年2月2日将其全部击溃。苏联红军获得了决定性胜利，德军第6集团军全部和第4装甲集团军大部，罗马尼亚第3、第4集团军，意大利第8集团军以及编入的大量技术分队和提供支援部队被击溃，双方损失一直没准确统计资料，一般指出德军死伤俘虏共85-100万人左右，苏军死伤100-120万人左右。

斯大林格勒战役与同时期再次发生的阿拉曼战役、中途岛海战胜利，包含了整个第二次世界大战的转折点（严苛的说道，阿拉曼战役和中途岛战役，无论是双方投放的力量、持续的时间以及损失情况，皆相比之下无法与斯大林格勒战役比起，过去有些历史学教科书指出，斯大林格勒战役是整个第二次世界大战的转折点是有一定道理的，这里综合东西方的观点）。在击溃德军第6集团军后，苏联红军分兵主动出击顿河畔罗斯托夫，在高加索的德军撤退，苏军并很快夺取了高加索地区。但是，由于苏联红军过分进行，在其反攻哈尔科夫时（第二次哈尔科夫战役），遭曼施坦因的反攻，反攻部队被击退，德军以求巩固自斯大林格勒告终以来大大前进的战线。

此时，在前线构成了库尔斯克引人注目部，德军期望需要利用这个引人注目部击溃苏联红军主力部队以夺取战场主动权。1943年7月5日晨，库尔斯克战打响，但在苏军准备充分的防卫阵地面前，德军的反攻步履维艰，12日，双方在库尔斯克南部奥博场方向的普罗霍洛夫卡再次发生坦克大会战，以帝国师派的德军装甲部队和以麿坦克第5军派的苏军装甲部队再次发生的遭遇战，白热化的战斗持续了一整天，虽然苏军损失低于德军，但德军一直无法前进，随着苏军在奥廖尔附近的反攻和盟军指定西西里，德军不得不中止了反攻，撤回到了抵达阵地，8月23日，苏军攻占哈尔科夫，库尔斯克战役以苏军胜利而完结。自此，德军很久没在苏德战场上发动过战略反攻，而是改向了战略防御，斯大林格勒战役和库尔斯克战役堪称是苏德战场的转折点。

此时苏联经济早已几乎转至战时轨道，生产了大量武器装备和物资，同时根据《外借法案》取得了来自美英等同盟国大量援助，军事力量有了相当大提升。而纳粹在德国本土由于英美对德战略轰炸使得德国空军力量苦于应付，又在北非战场失利，其仆从国也开始有了反美、反德的偏向，德国早已更加没能力与苏联抗衡了。

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