“在西南方面军和斯大林格勒方面军的突破地段上，目前仍由罗马尼亚集团军部队防守着。据俘虏供称，罗马尼亚军队总的战斗力是不高的。如果在我军转入进攻前德军统帅部不向这里调集其预备队，那么，在这些方向上我军在数量上将占很大优势。从目前情况看，我方还没发现敌人有任何调动。”
朱可夫插话说：“如果我们进攻时维持这种态势不变，那么我军有绝对把握在主要地段一举突破敌人的防御。”
斯大林点了点头，问：“部队准备的情况如何？”
朱可夫回答：“各方面军、集团军和兵团的任务都经过演练。计划规定的西南方面军和斯大林格勒方面军突击集团部队的会合问题，已经和方面军、集团军及将要进入预定会合地区的各部队司令员、参谋部进行了周密研究。各空军集团军的准备还没有完成，大概要到11月15日才能完成主要准备工作。”
“弹药、燃料、冬服和各种物资器材，在11月17日日终前，都可以送到部队。”华西列夫斯基补充说。
朱可夫接着说：“我们经过和各方面军、集团军司令员们协商后认为，西南方面军和顿河方面军部队可在11月19日发起反攻战役，斯大林格勒方面军部队则要晚一昼夜，因为该方面军离同西南方面军会合的地点近得多，晚一昼夜才能保证两个方面军在预定地域会合。”
斯大林对他们的工作很满意，又问了几个细节问题，就对他们说：
“很好。明早你们就飞回斯大林格勒，再仔细检查一下部队和指挥人员战前的准备情况。”
11月14日，朱可夫到了瓦杜丁中将任司令员的西南方面军指挥部，华西列夫斯基到了叶廖缅科任司令员的斯大林格勒方面军指挥部。
11月15日，朱可夫收到一封电报，电文如下：
康斯坦丁诺夫同志亲启
费奥多罗夫和伊万诺夫迁居的日期由你酌定，以后来莫斯科时向我汇报。如果你认为他们当中的某一人应先一两天或后一两天迁居，此问题我也授权你酌定。
瓦西里耶夫
1942年11月15日13时10分
这是斯大林发给朱可夫的一封机密电报。文中“康斯坦丁诺夫”为朱可夫的化名，“费奥多罗夫”为瓦杜丁中将的化名，“伊万诺夫”为叶廖缅科的化名，“瓦西里耶夫”为斯大林的化名。电报的意思是让朱可夫自己决定西南方面军和斯大林格勒方面军转入进攻的时间。
接到斯大林的电报后，朱可夫与华西列夫斯基再次进行协商，最后确定：西南方面军和顿河方面军的第65集团军在11月19日发起进攻，斯大林格勒方面军在11月20日发起进攻。
他们将这一决定报告斯大林后，得到了斯大林批准。
11月18日，白天下起了冻雨，夜间又下起雪来。西南方面军和顿河方面军右翼部队进入了的最后准备。
反攻的战斗命令和方面军军事委员会告全体指战员书已经下达。
一班班、一排排的战士聚集在被大雪覆盖的堑壕里、掩体里，进一步具体明确任务。
战士们庄严宣誓，他们要忠实执行祖国的命令，用鲜血和生命将德国法西斯赶出斯大林格勒。
所有的战斗机、坦克都加满了油料，装满了弹药。
火炮和枪械擦得锃亮，炮弹装上了引信。
一场规模浩大的反攻就要开始了。
可是，在阵地的另一边，无论是德国人、意大利人还是罗马尼亚人，对即将发动的大规模进攻竟一无所知。
几个月来，苏军从战略后方调集了大批部队，他们沿着伏尔加河左岸，绕过荒芜人烟的草原，绕过浓烟滚滚的斯大林格勒，在夜幕的掩护下，秘密集结于斯大林格勒西北和顿河中游地区。苏军的大规模集结，也曾引起德军的警觉，但德国人太自信了，他们从没有想到苏军的集结是为了进行一场足以改变斯大林格勒战局、改变苏德战场战局、以至改变第二次世界大战局势的决定性进攻。他们认为，经过几个月的苦战，他们已经占领了斯大林格勒城的许多地区，苏军受到了致命的打击，苏军调动兵力只不过是为了弥补千疮百孔的防线，苏军根本没有能力进行大规模进攻，更不可能将斯大林格勒地区的德军包围起来。
克劳塞维茨在他的不朽名着《战争论》中指出：“战争是充满盖然性的领域。”战争中的虚虚实实、真真假假，常常令人陷入迷茫。德军正是陷入了这种迷茫。但是，战争又不是不可知的，只要遵循战争指导的基本规律，保持冷静、清醒的头脑，就不应当出现根本性的判断失误。德军之所以丝毫没有觉察到苏军的进攻在即，既是因为苏军采取了一系列巧妙的战役伪装，更是因为德国人犯了战场上最忌讳的轻狂浮躁和盲目自信。因此，11月18日夜晚，在苏军大规模进攻前夕，德国人上至元首、将军，下至普通士兵，都毫无戒备地沉睡着，第二天早上，等他们醒来时，不幸已经降临了。
五、反攻开始
1942年11月19日，在斯大林格勒城下，苏军开始了具有重大历史意义的大反攻。
已经接近7点钟了，天空仍然不见放晴，地面布满浓雾。老天不作美，只好放弃使用航空兵。
7时20分，电话里传来“海中”的暗令。
顿时，西南方面军和顿河方面军右翼部队的三个突破地段上（总长度28公里），3500门火炮和迫击炮进入发射前的直接准备。大炮装上炮弹，炮手手中握着拉火绳。
7时30分，信号弹腾空升起，各炮阵地传来“开火”的口令。以火箭炮“喀秋沙”的齐射，开始了战争之神的发言。一道道火光划破漫天大雾，大炮的轰鸣声打破清晨的沉寂。
这一天，是第二次世界大战史上一个伟大的日子。
天空响彻着炮弹爆炸声，火箭炮弹爆炸的火光使雾幕变成了粉红色，尘土卷着被炸毁的敌军观察所、掩体、掩蔽部的碎砖烂铁飞向天空。这是苏军炮兵部队那些久经沙场的指挥员给德军送上的“礼物”，这一天为苏联炮兵赢得了荣誉。后来，苏联将这一天定为炮兵的节日——炮兵建军纪念日。
8时48分，响起了急袭射击的最后炮声。
8时50分，坦克第5集团军和第21集团军各师与直接支援步兵的坦克一起发起了冲击。
苏军官兵一往直前，所向披靡。
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3集团军的防御。在这两个地段上担负突破任务的，是罗马年科中将指挥的坦克第5集团军和契斯季亚科夫少将指挥的第21集团军。
在苏军强大的攻势下，罗马尼亚军队开始后退，大批罗马尼亚官兵被俘。
当日，苏军西南方面军和顿河方面军的主要突击部队，前进数十公里，基本完成了战术突破，开始向敌人的战役地区进攻。
11月20日，是斯大林格勒方面军转入进攻的日子。
这天清晨，斯大林格勒草原上飘着一层薄薄的透明晨雾。在芦苇和水草丛生的湖间陆地上，在高低不平的地形上，隐蔽着时刻准备投入战斗的苏军官兵。而对面的一排小高地，就是德军的阵地。
按预定计划，炮火准备应在8时开始，但由于浓雾使能见度不超过200米，而且天空开始飘起雪花，炮火准备不得不推迟。
在此之前，莫斯科曾通过高频电话询问方面军司令员叶廖缅科：“统帅部很担心，你们能准时开始吗？”
叶廖缅科回答说：“一切准备完毕，如果雾能散，进攻将按指定时间准时开始。”可是，现在大雾弥漫，只好耐心等待。
一个多小时后，浓雾终于慢慢消散。
9时30分，叶廖缅科下达了10时开始实施炮火准备的命令。
10时整，斯大林格勒方面军反攻的炮火打响了。
听着各种火炮发出的轰轰隆隆的巨响，叶廖缅科思绪万千。后来他在回忆此时的心情时说：“很难用语言表达在进攻开始之前听见交响乐般的排炮轰击声时的感情，但其中最主要的是为祖国的强大和对胜利充满信心而感到骄傲的感情。昨天，我们还在紧咬双唇告诫自己：‘决不后退一步！’而今天，祖国在命令我们前进。斯大林格勒人久已向往的事情终于实现了。进攻！这对深知撤退痛苦和在防御中经过几个月浴血奋战的人来说，没有比这更叫人高兴的事了。”
所有火器完成最后十分钟急袭射击后，步兵兵团在部队的协同下，向敌人防御前沿猛扑了过去。
在第51集团军突破地段上，坦克和步兵借助炮弹爆炸引起的烟雾和尘土的掩护，一举突入了德军前沿阵地。
（第57集团）军使用两个师的兵力，突破了敌军防线。而后，突入的部队调转方向扑向西北，从西南面包围德军斯大林格勒集团。
（第64集团）军命令自己的左翼部队3个师转入进攻，并在规定地段突破了敌人防御。
之后，方面军立即将快速部队投入了突破口。机械化第13军、第4军和骑兵第4军分别从西北和西南方向奔向敌人的防御纵深。
16时，第57集团军的机械化第13军分成两个梯队进入突破口，并成两路纵队向前移动。这时，德军从B集团军群预备队里调来一个德军摩托化师进行拦截和阻击，苏军的进攻速度不得不降低下来。日终前，他们只前进了10至15公里，大大低于计划的前进30至40公里。
13时，第51集团军的机械化第4军，以一个梯队进入了突破口。22时，骑兵第4军紧跟机械化第4军之后也进入了突破口。在苏军进攻部队的打击下，在这一地带作战的罗马尼亚第6军被击溃。
进攻开始前，苏联西南方面军与斯大林格勒方面军所属各部队相距200公里以上，进攻开始后，他们沿各自的进军路线勇猛进击，顽强推进，以便最快地实现对敌集团的包围。
11月23日，西南方面军所属第5坦克集团军第26坦克军和第21集团军的第4坦克军，攻占了顿河东岸重要支撑点卡拉奇，并与前出到苏维埃茨基的斯大林格勒方面军第51集团军的第4机械化军会合，从而，完成了对斯大林格勒附近德军集团主要兵力的合围。
被围的德军部队为第6集团军的全部和第4装甲集团军的一部，总共22个师，约33万人。
这样，三个方面军的部队都完成了他们在进攻战役中受领的主要任务。他们不仅形成了对德军集团的战役包围，而且击溃了罗马尼亚第3集团军，俘虏5个罗马尼亚师，重创了罗马尼亚第4集团军，并消灭了敌战役预备队坦克第48军。