沃向东北攻，夹击叶廖缅科的斯大林格勒方面军，然后再旋转过来攻击图瓦京的西南方面军的右翼。但希特勒表示决不从伏尔加河撤退，第6集团军必须留在斯大林格勒，而曼施泰因必须杀开一条血路，打到斯大林格勒。

12月12日，曼施泰因元帅怀着沉重的心情，发起了代号为“冬季风暴”的反攻。德军以霍特第4装甲集团军为先导，于12月16日突破了苏军第51集团军在阿克赛河上的防线。至12月19日，霍特第4装甲集团军所属的第57装甲军已突到离南面包围圈30英里以内的地方。此时，曼施泰因发现自己也有被数倍于己的苏军包围的危险。于是，他决定不顾希特勒的将令，下令保卢斯立即向南突围与第4装甲集团军会合。然而保卢斯在没有接到希特勒的直接命令之前，没有突围的意图，他以燃料不足为由拒绝了曼施泰因的命令，放弃了这最后一次机会。12月27日，霍特第4装甲集团军在苏军的大攻击下，终于退回了原来的阵地，曼施泰因的“冬季风暴”宣告失败。

12月29日，保卢斯派第14军军长胡比中将飞包围圈去晋见希特勒，把第6集团军的情况当面向元首汇报。但希特勒还是命令第6集团军死守斯大林格勒，直到明年天为止。同日，由于蔡茨勒的一再要求，希特勒终于同意把a集团军群从加索撤。

1943年1月初，天气更为恶劣，温度已降到零下45摄氏度。德第6集团军的空运补给越来越少。它每日需700吨的补给量，而戈林实运到的，平均每天不到100吨，1月6日只运来了45吨。德第6集团军濒于弹尽粮绝的境地。粮的分已减到了能够维持生活的标准之下；炮兵的弹药开始到缺乏；医药品和燃料都已经用尽；数千人患上伤寒和痢疾，而冻伤的人就更多。

1月8日，苏顿河方面军司令员罗科索夫斯基中将向德第6集团军司令保卢斯上将发最后通牒，敦促其投降。保卢斯电告希特勒，要求准予他相机行事，但希特勒驳回了他的请求。10日，罗科索夫斯基的顿河方面军向被围的德第6集团军发起了代号为“指环”的攻。1月22日，苏军占领了古门拉克机场，第6集团军的空运补给完全中断了。保卢斯向希特勒报告说：“队已不能支持了，继续抵抗已毫无意义，请准允我们投降。”他得到的答复是：“投降是不可能的，第6集团军应在斯大林格勒尽到其英勇的责任，直到最后一人为止。”曼施泰因力劝希特勒批准第6集团军残投降，他说：“是该结束这个英勇战斗的时候了，我的元首！我认为第6集团军为了牵制俄军已经尽了最后的努力，继续抵抗已经没有意义了。”而希特勒向曼施泰因解释说，不允许投降，“一来即使包围圈中的德军分成几个较小的单位，也还可以抵抗相当长的时间；二来，俄国人本不会遵守对第6集团军投降后所许下的诺言。”

1月30日，希特勒授予保卢斯元帅节杖，以鼓励其继续抵抗下去。他对约德尔说：“在德国历史上，还从来没有元帅被生俘的。”

1月31日，保卢斯向总发最后一份电报：“第6集团军忠于自己的誓言并认识到自己所负的极为重大的使命，为了元首和祖国，已守自己的岗位，打到最后一兵一卒，一枪一弹。”同日，苏军第64集团军的第38步旅打到了保卢斯的司令，第6集团军司令发报员自己决定发了最后一封电报：“俄国人已经到了我们地下室的门，我们正在捣毁材。”最后用国际电码写上“cl”，表示“本台停止发报”。