Стратегическая наступательная операция по разгрому врага под Сталинградом состоит из трех этапов: окружение противника (19--30 ноября), развитие наступления и срыв попыток противника деблокировать окруженную группировку (декабрь 1942 г.), ликвидация окруженной в районе Сталинграда группировки немецко-фашистских войск (10 января--2 февраля 1943 г.).
За 2--6 суток до перехода в наступление во всех армиях, действовавших на направлениях главных ударов фронтов, была проведена разведка боем. К ней привлекались стрелковые батальоны (в ряде случаев -- роты), усиленные артиллерией. В ходе ее было выявлено, что перед изготовившимися для удара советскими войсками располагается только боевое охранение противника, а его передний край находится на глубине 2--3 км. Кроме того, разведка установила, что в полосе 51-й армии оборону занимает переброшенная с Северного Кавказа румынская кавалерийская дивизия. Полученные в результате разведки боем данные позволили внести необходимые коррективы в план операции.
В 8 часов 50 минут 19 ноября после 80-минутной артиллерийской подготовки перешли в наступление войска Юго-Западного и Донского фронтов. Неблагоприятные метеорологические условия не позволили провести авиационную подготовку. Стрелковые дивизии 5-й танковой и 21-й армий к 12 часам завершили прорыв первой позиции главной полосы обороны противника. С 12 часов в сражение были введены 1-й и 26-й танковые корпуса 5-й танковой армии, а также 4-й танковый корпус 21-й армии. Они с ходу атаковали врага, совместно со стрелковыми соединениями быстро сломили его сопротивление и, завершив прорыв обороны противника, устремились на юг. Во второй половине дня в прорыв были введены 3-й гвардейский и 8-й кавалерийские корпуса. К исходу первого дня наступления стрелковые дивизии продвинулись на 10--19 км, а танковые корпуса -- на 25--30 км. В Донском фронте войска 65-й армии, встретив очень сильное сопротивление противника, смогли продвинуться лишь на 3--5 км, прорвав на отдельных участках главную полосу обороны.
20 ноября начали наступление войска Сталинградского фронта. Плохая погода по-прежнему не позволяла использовать авиацию. Войска 51-й, 57-й армий и левофланговые соединения 64-й армии прорвали вражескую оборону в первый же день наступления. В 15--16 часов на глубине 8--10 км в прорыв были введены 13-й танковый, 4-й механизированный и 4-й кавалерийский корпуса. К исходу дня они продвинулись на глубину до 20 км. В итоге двух дней наступления советские войска добились крупных успехов: 3-я и 4-я румынские армии потерпели тяжелое поражение, обозначился глубокий охват группировки румынских войск в районе Распопинской. Танковые, механизированные и кавалерийские корпуса получили возможность развивать наступление в оперативной глубине противника. Используя ее, 26-й танковый корпус стремительно приближался к Калачу -- главной тыловой базе 6-й немецкой армии.
В 16 часов 23 ноября 4-й танковый и 4-й механизированный корпуса встретились в районе хутора Советского. Первыми здесь соединились 45-я танковая бригада 4-го танкового корпуса Юго-Западного фронта и 36-я механизированная бригада 4-го механизированного корпуса Сталинградского фронта. С выходом подвижных соединений Юго-Западного и Сталинградского фронтов в район Калач, Советский, Мариновка было завершено оперативное окружение 6-й полевой и части сил 4-й танковой армий противника. К исходу дня 23 ноября капитулировала окруженная советскими войсками распопинская группировка румынских войск. В это же время войска 57-й армии окружили и уничтожили в районе Дубового оврага две румынские дивизии. Одновременно кавалерийские корпуса и стрелковые соединения 5-й танковой, 1-й гвардейской и 51-й армий, развивая наступление в южном и юго-западном направлениях, создавали внешний фронт окружения сталинградской группировки противника. К 30 ноября его создание было завершено. Протяженность внешнего фронта окружения, проходившего по линии рек Кривая, Чир и Дон, Котельниковский, составляла почти 500 км.
С улучшением погоды наземным войскам стала оказывать помощь авиация, совершившая за шесть дней около 6 тыс. самолето-вылетов. 24--30 ноября войска всех трех фронтов продолжали успешное наступление. Преодолевая упорное сопротивление врага, они всё теснее сжимали кольцо окружения. К 30 ноября территория, занимаемая окруженной группировкой противника, сократилась более чем вдвое. Однако рассечь и уничтожить ее с ходу советским войскам не удалось.
В создавшейся обстановке немецко-фашистское командование предприняло попытку деблокировать свою попавшую в окружение группировку. С этой целью в конце ноября в срочном порядке была создана группа армий "Дон". В нее вошли остатки разбитых, но избежавших окружения немецких и румынских соединений, вновь прибывшие на Сталинградское направление дивизии и окруженная 6-я армия. Первоначально Манштейн планировал нанести удар с двух направлений -- из районов Тормосина и Котельниковского. Однако недостаток сил для одновременного создания двух ударных группировок, а также активность советских войск на внешнем фронте окружения не позволили осуществить этот замысел. Тогда командующий группой армий "Дон" решил начать действия по деблокаде силами только котельниковской группировки, которая должна была ударом вдоль железной дороги Котельниковский -- Сталинград пробиться к окруженной группировке и деблокировать ее. Фланги ударной группировки обеспечивали румынские войска. Начало контрудара немецко-фашистских войск намечалось на 12 декабря.