El 19 de noviembre de 1942, los 3.500 cañones rusos comenzaron a machacar despiadadamente las líneas enemigas más débiles entre Serafimovih y Klestkaya, entre la nieve y la bruma mortecina del paisaje. Al son de trompetas, los obuses y Katiushas se dejaron caer en el sector rumano. Después de una hora de martilleo, los batallones de fusileros avanzaron sobre las filas de rumanos e italianos. Los rumanos del II y IV Cuerpos pudieron contener bravamente las primeras oleadas de atacantes y luego fueron arrasados por carros de combate T-34 hacia el mediodía. Cuando los fortines fueron demolidos, los rumanos echaron a correr por la planicie blanca, siendo perseguidos por las oleadas siberianas. Los Stukas acudieron al lugar del desastre y ya nada se pudo hacer, salvo ametrallar a los fusileros rusos. El desastre era total, el VIº Ejército de Paulus quedó encerrado en Stalingrado con unos 250.000 hombres y sin suministros mayores.
Der Kessel
El OKW alemán ordenó retirar el grueso del VI Ejército desde Stalingrado por el sudoeste hacia el Don, y así evitar el encierro, aun podía hacerse ya que había brechas importantes que aun no estaban cerradas, pero Hitler clavó literalmente a Paulus y sus hombres con una contraorden directa, y tuvieron que devolverse en una penosa reinversión de sus pasos. Hitler, basándose en una promesa de Goering, prometió abastecimiento desde el aire, lo que exasperó a Von Richtofen pues el tiempo encapotado impedía volar a los aviones. En estas condiciones Paulus radió un mensaje directo a Hitler:
Mi Führer: se nos agotan las municiones y el combustible. Abastecimiento suficiente y oportuno es imposible. En estas circunstancias, solicito plena libertad de acción. Paulus.
Las tenazas soviéticas se cerraron en menos de 96 horas de lucha, para el 24 de noviembre ya era imposible fugarse de Stalingrado.
La División 94º al mando del general Walter von Seydlizt, al ver que Paulus carecía de iniciativa ordenó a su tropa evacuar su sector y forzar el bloqueo, esperaba que las demás divisiones le siguieran en su retirada no autorizada. Apenas dejó su posición, le cayó encima el 62º Ejército Soviético y fueron aniquilados sin contemplaciones, no hubo prisioneros.
Goering prometió abastecer al Kessel con 500 toneladas diarias de pertrechos, pero apenas logró 130 toneladas en tres días de operaciones a horizonte raso y en medio de tempestades de nieve.
Hitler, obsesionado, dijo a Von Richtofen: «Si Paulus sale de Stalingrado, jamás volveremos a tomar la plaza».
Para principios de diciembre, se empezaron a verificar las primeras bajas por inanición. A pesar de todo, los alemanes trataron de conservar la disciplina y la organización funcionó regularmente.
Stalingrado se convirtió en un caldero (Der Kessel) donde sin agua ni alimentos y atacados por las epidemias y en medio del pútrido olor a descomposición, los alemanes se aprestaron a sufrir un indefinido asedio en medio de las mayores penurias. Hitler nombró a Paulus Mariscal de Campo, ya que ningún mariscal alemán se había rendido en la historia militar alemana y esperaba que Paulus no le fallara sin antes entregar su vida.
De este modo, unos 250.000 soldados quedaron atrapados en una bolsa con la orden, por parte de Hitler, de no retroceder ni rendirse. Pese a que Göring, mariscal del aire y jefe supremo de la Luftwaffe, prometió abastecer a las tropas desde el aire, la llegada de recursos a las tropas alemanas fue casi imposible y apenas se realizaron algunos vuelos. Solo un aeródromo quedaba disponible, en Pitomnik, y algunos Junker 52 llegaron con abastecimientos y de vuelta, empezaron a evacuar heridos, los pocos aviones no daban abasto y los afortunados que podían subir escapaban del infierno, los heridos colgaban de las puertas y algunos desesperados se aventuraban en las alas, ninguno llegó a salvo.
Además unos 10.000 civiles rusos quedaron atrapados en la bolsa también, de los cuales nunca se volvió a tener noticia.
La rendición del Mariscal
En diciembre, los soldados alemanes encerrados tuvieron una leve esperanza, Manstein venía en su auxilio. Manstein con su 5º Ejército Aleman intacto, planeó la [[Operación Tormenta de Invierno]] que incluía dos amplias operaciones con un punto de partida diferente. Una vendría de Chir y la otra de Kotelnikovo, a 160 km de Stalingrado.
La ofensiva empezó el 12 de diciembre y el día 16, cuando estaban a apenas unos 50 km, fue detenida misteriosamente por una orden de Hitler, la detención significó que los soviéticos le atacaran con todo y lo hicieron retroceder 200 km. Para empeorar las cosas el aeródromo de Tsasinskaia, el principal de los Ju-52 para reaprovisionamiento cayó en poder ruso. Los repetidos intentos ulteriores de romper la bolsa del exterior (von Manstein) fueron todos igualmente infructuosos.
El 18 de diciembre Paulus inspeccionó su frente y comprobó que la moral combativa y el estado físico general de sus hombres lentamente se desintegraba. Se impuso un riguroso racionamiento para intentar pasar el invierno. Paulus quien era admirador incondicional de Hitler, se dio cuenta que para el Führer el VI Ejército o lo que quedara de él era poco menos que una pieza sacrificable en el juego de la guerra, la vida de los soldados no tenía la menor importancia para él.
El 25 de diciembre, en el Kessel, murieron 1.280 soldados de frío y de hambre. Para el año nuevo, los rusos montaron una serie de cocinas y realizaron fiestas en la orilla sur del Volga con el doble objetivo de celebrar el año y mortificar a los alemanes encerrados.
El 8 de enero los soviéticos realizaron un estrechamiento del perímetro y capturaron el único aeródromo que servía de conexión con el mundo exterior, Pitomnik, los alemanes tuvieron que reconstruir el de Gumrak gravemente dañado por ellos mismos para poder seguir recibiendo noticias. Las penurias se multiplicaron en el 6 Ejército Aleman, las epidemias diezmaban los soldados, la disciplina ya no existía y el hambre era tan atroz que los alemanes sacrificaron caballos, perros y ratas para poder comérselos.
El 28 de enero Paulus trasladó el cuartel general hacia los sótanos del Univermag y allí se hacinaron unos 3.000 heridos de diversa consideración, enfermos de tifus, paratifoidea y disentería, a aquellos casos graves o que requerían cirugía prolongada eran colocados afuera para que murieran de frío. Pronto se hizo un muro de 2 metros de alto que rodeaba el edificio, los ladrillos del muro eran cadáveres.
Un aviso le llegó el 30 de enero de parte de Hitler a Paulus, le sugería que se suicidara ya que le había nombrado Mariscal de Campo y bajo las órdenes de Hitler ningún Mariscal se podría entregar vivo al enemigo. Un tanque ruso se acercó al cuartel general de Paulus, en el venía un intérprete que había sido enviado por Paulus, el mayor Behr. El 31 de enero en horas de la mañana Paulus se rendía con cerca de 30.000 soldados, los restos de un ejèrcito de 250.000 hombres. Los 3.000 heridos del Univermag fueron rematados por los rusos.
Es así como se convierte en el primer mariscal en capitular en la historia alemana, desobedeciendo así a Hitler, atenazado por las tropas soviéticas, la falta de alimentos y el frío polar de la estepa rusa, para el que sus tropas no tenían material suficiente.
Consecuencias de la rendición
Unos 500.000 prisioneros sumados entre alemanes y aliados partieron rumbo a Siberia y una parte de ellos fue utilizada para reconstruir la ciudad, no sin antes sacar los cadáveres alemanes para ser incendiados en una pira en las afueras. Unos 400.000 prisioneros murieron en los meses siguientes, en muchos casos de hambre. Otros 25.000 se quedaron para reconstruir la ciudad, no más de 10.000 sobrevivieron. Los mercenarios rusos y ucranianos que lucharon al lado de los alemanes, unos 50.000 al inicio de la batalla, fueron ejecutados inmediatamente.
Las consecuencias de esta catástrofe nazi fueron inmensas y de gran alcance. Por primera vez, Alemania perdía la iniciativa de la guerra y tenía que colocarse a la defensiva. Alemania ya no podría avanzar más hacia el este. Después de esta batalla la Unión Soviética surgió engrandecida y con la iniciativa de la guerra que la asolaba en las manos de sus líderes.
Además, Alemania perdió todo el VI Ejército e incontables recursos mecánicos que no se pudieron reemplazar con la misma facilidad con que la URSS podía con sus propias bajas (aún más terribles incluso que las alemanas).
Los rusos, aparte de recibir una ciudad derruida al 99%, habían sufrido dos millones de civiles muertos y más de 750.000 bajas en soldados. De estos, 13.000 habían muerto ejecutados por sus propios compatriotas, acusados de cobardía, deserción, colaboracionismo, etc.
Paulus sobrevivió a la guerra y volvió a Alemania en 1952. Zhukov reclamó para sí el éxito de Stalingrado, pero se le concedieron todos los créditos a Vassili Chuikov, que fue ascendido a capitán general, a cargo de un ejército que marcharía luego a Berlín.