德军不顾一切，一步步向市区中心逼近，但遭到苏军异常顽强的阻击。每向前推进一步都要付出惨重的代价。在形势最危急的时刻，朱可夫命令近卫第十三师渡过伏尔加河，进入斯大林格勒，并向德军发起了突然反击，夺回了一些重要据点。在航空兵和炮兵的协助下，斯大林格勒的局势被稳定下来。
９月底，朱可夫和华西列夫斯基被再次召回莫斯科具体讨论反攻计划。朱可夫同时建议罗科索夫斯基担任斯大林格勒方面军司令，并将其改为顿河方面军；东南方面军则改称斯大林格勒方面军。斯大林同意了他的建议，并命令朱可夫回到前线，再详细核实反攻计划中规定的出发地域和其他具体问题。
在这一期间，战斗在日日夜夜地进行着，德军在一次又一次的进攻被击退后，已经精疲力尽，不仅士兵，而且军官的士气也急剧低落了，很少有人相信，能够活着离开这个令人非常苦恼的数月交战的地狱。
从７月到１１月，苏军在保卫斯大林格勒的防御战中，共消灭德军７０万人、１０００余辆坦克、２朱可夫传 ?１０９?０００余门火炮、１４００架飞机。德军已经消耗了所有预备队， 在“Ｂ“集团军群的两翼上是战斗力不足的军队，其力量已开始处于劣势。
到１９４２年１１月１３日，苏德双方在斯大林格勒方向上的基本态势已发生根本扭转。 德军“Ｂ“集团军群共有８０个师，３个旅，１００万人，１０２９０门火炮，６７５辆坦克，１２１６架飞机。接近斯大林格勒市区和西部外围一带的是德军主力军第六和第四集团军，在外围掩护的是罗马尼亚第三集团军、意大利第八集团军、匈牙利第二集团军以及德第二集团军。其中大多为“外国“兵团。而此时在苏军方面，斯大林格勒方面军、顿河方面军和西南方面军共有１１０万人，１５５００门火炮，１４６３辆坦克，１３５０架飞机。另外，这时的苏军已配有最新式的Ｔ—３４型坦克和１２５０台“喀秋莎“火箭炮。
１１月１３日，反攻的一切准备都已就绪，朱可夫又被召回莫斯科。斯大林这次充满信心地听完朱可夫汇报的详细情况，满意地点点头。很快，反攻计划便由斯大林签署全面批准了。
１９４２年１１月１９日７时３０分，西南方面军部队以猛烈的突击在两个地段上同时突破了罗马尼亚第三集团军的防御。罗马尼亚军队经不住突击，开始狼狈后退。很快在西南方面军地段上完成了战术突朱可夫传 ?１１０?破。
１１月２２日夜间，苏军渡过顿河，然后兵分两路，一路以坦克部队为主，向西直捣德军后方，将溃退的德军赶往西面；另一路以步兵为主，南下直取卡拉奇，并于２３日晨占领了该市。