希特勒沉重地打击了苏联的武装力量，哈尔科夫也仍旧控制在德军手中。希特勒继续做着不切实际的梦。北非战场进展顺利。这样看来，这种畅想——德国国防军从北面和南面夹攻，应该过不了多久就能占领整个中东，将其石油资源据为己有——也并非没有可能性；而德国的盟军日本很快就打到了太平洋的西岸，在这里没有哪个国家能够阻滞日本的攻势，而英国、法国、荷兰等欧洲列国在与日本争夺亚洲的过程中也一直处于下风。希特勒自信满满地将斯大林格勒（之前被称作察里津）作为下一步的战略目标。
斯大林下令要不惜一切代价守住斯大林格勒。他和希特勒都夸大了斯大林格勒的战略重要性。斯大林曾在1918年以斯大林格勒为据点驻扎过数月，他的鼓吹者们就认为察里津战役对于内战的胜利起了至关重要的作用。据说，希特勒之所以攻打斯大林格勒是因为它是以斯大林的名字命名的城市，这样的情感和它的象征意义增强了德军攻下斯大林格勒的决心，也坚定了苏联方面进行更坚决抵抗的决心。但希特勒做此决定的原因更多是出于对斯大林格勒战略地位的考虑。德国已经控制了伏尔加河流域中部，这就切断了巴库和格罗兹（Grozny）地区对苏联的石油供给，而斯大林格勒位于苏联战争后勤供应的关键点，占领斯大林格勒将会使德军突破伏尔加河的阻碍横扫俄罗斯的东南部，这将极大地威胁到莫斯科的谷物和土豆的供应。不管是切断苏联石油供给还是威胁苏联粮食的供应都有利于德国攻陷莫斯科，进而控制整个苏联的交通运输中枢和行政中心。所以说希特勒做出攻陷斯大林格勒的决定即使对他而言不是唯一有利的选择，也无疑是非常合理的。
德国及其同盟国于1942年6月28日发动了斯大林格勒战役。他们很快就先后抵达并攻下了沃罗涅什、罗斯托夫。斯大林格勒似乎注定要沦陷了，希特勒信心十足，他将进攻的军队分成两股，其中一支去掌控高加索山脉北部和南部的石油资源。这一消息一传至莫斯科就使最高指挥部心情极为沉重，也引起了俄罗斯南部地区的居民的莫大恐慌。为了避免1941年7月发生在首都的恐慌重演，斯大林于1942年7月28日签署了“决不后退一步”的第“227号”命令。随即向军队大声宣读这个口号但是却拒绝将其透露给苏联媒体，这一命令要求士兵们绝对服从，违纪则会受到极为严厉的惩罚。除非有克里姆林宫的明确许可，否则任何撤退都会一律以叛国罪论处，他们要不惜一切代价守卫苏联控制的领土。对于胆小鬼和怯懦者的处置方式非常简单和草率，他们不是被当场枪决就是被送往所谓的劳动营（去那儿的人都很少生还）。第“227号命令”由斯大林亲自起草和签署，每个红军战士对斯大林寸土必争的决心坚信不疑。
然而斯大林在拒绝增援斯大林格勒的同时，也不指望“227号”命令。他对从莫斯科和列宁格勒调出后备部队这一设想感到非常不安。相反，德国的指挥官弗里德里希·保卢斯（FriednchPowhis）的兵力则源源不断地涌入斯大林格勒。斯大林重新启用能干的朱可夫，这一行为也就暗示了他承认在乌克兰和南俄罗斯方面做出了错误判断，启用朱可夫就是为了修正自身的错误判断。作为对朱可夫成绩的肯定，他任命朱可夫为最高副统帅。朱可夫迅速抵达前线并立即调整了军事部署，特别是要求向斯大林格勒派遣援军，这个计划在1942年9月得到批准，朱可夫和新任总参谋长亚历山大·华西列夫斯基与斯大林就此计划的细节问题进行了探讨。斯大林渐渐学会了如何与最高指挥部的其他成员合作。反击式防御计划——“天王星行动”——极为详尽地制订出来。斯大林格勒积累了大量资源，德军将斯大林格勒与苏联其他地区割裂开来，斯大林格勒的守卫者们接到死守的命令。在帝国空军的持续轰击下，整个城市仅剩下断壁残垣。虽然苏联指挥官换成了瓦西里·崔可夫，但希特勒仍坚信保卢斯会很快攻下斯大林格勒。
朱可夫和华西列夫斯基同斯大林以及其他司令官就各个阶段的作战计划进行了商讨，这种商讨表明斯大林开始尊重指挥官们的专业知识。朱可夫把他在前线直接观察到的战争情况报告给斯大林，但每当他就作战指挥时的一些缺陷提出忠告时，就不得不忍受斯大林不断地回顾他所经历的那个时代的战争之苦。[4]但是，斯大林的表现已经得体得多了。他提议如果没有准备充分的话，就应该推迟进行“天王星”军事行动。[5]此时的斯大林与战争初期的斯大林有了巨大差别。