Успехи военной промышленности позволили приступить к формированию танковых корпусов, а в мае началось создание таких мощных оперативных объединений, как танковые и воздушные армии. Однако именно май ознаменовал собой начало серии катастрофических поражений. Крупной неудачей обернулась Ржевско-Вяземская операция Калининского и Западного фронтов (от 29-й и 33-й армий остались одни лишь номера), в любанской «бутылке» началась агония 2-й ударной армии, войска Крымского фронта были разбиты стремительным контрнаступлением генерала Манштейна (44, 47, 51-я армии потеряли более 70 % личного состава и всю материальную часть). Войска Юго-Западного фронта (6, 57, 9-я армии), наступая на Харьков, сами влезли в «мешок» как раз тогда, когда немцы затеяли его ликвидацию. Общие людские потери Красной Армии в первом полугодии 1942 года составили более 3,2 миллиона командиров и красноармейцев, то есть 60 % ее среднесписочной численности, причем 1,4 миллиона – потери безвозвратные. Потери Германии убитыми и пропавшими без вести на всех театрах за этот же период достигли 245,5 тысячи солдат и офицеров; сухопутные силы, согласно записям в дневнике начальника штаба ОКХ генерал-полковника Ф. Гальдера, потеряли на Восточном фронте 123 тысячи человек убитыми и 346 тысяч ранеными – 14,6 % от средней численности 3,2 миллиона.
Таким образом, к середине июня германское командование сумело создать благоприятные предпосылки для стратегического наступления Вермахта.
Для достижения намеченных целей Германия и ее союзники сосредоточили на южном крыле Восточного фонта 94 дивизии, в том числе 10 танковых и 8 моторизованных. В их составе имелось 900 тысяч человек, 1260 танков и штурмовых орудий, более 17 000 орудий и минометов, поддерживаемых 1200 боевыми самолетами 4-го воздушного флота. Из них 15 дивизий находились в Крыму.
Армейская группа под командованием генерала фон Вейхса в составе 2-й полевой и 4-й танковой немецких, а также 2-й венгерской армий во взаимодействии с 6-й армией генерала Паулюса были нацелены на проведение операции «Блау». Ее замысел сводился к нанесению двух ударов по сходящимся направлениям на Воронеж. В результате предполагалось окружить и разгромить советские войска западнее города Старый Оскол, выйти к Дону на участке от Воронежа до Старой Калитвы, после чего 4-я танковая и 6-я армии должны были повернуть на юг, в сторону Кантемировки – в тыл главным силам Юго-Западного фронта маршала С.К. Тимошенко (21, 28, 38-я, остатки 9-й и 57-й армий).
Второй ударной группе – 1-я танковая и 17-я полевая армии – из района Славянска предстояло прорвать советский фронт и ударом на Старобельск, Миллерово завершить окружение войск Юго-Западного и Южного фронтов.