За две недели наступление вермахта полностью уничтожило оборону Красной Армии в южной России. Ставка отчаянно пыталась исправить причиненный ущерб и хотя бы притормозить неуклонное продвижение немецкой военной машины. Чтобы обеспечить более эффективное управление немецкими войсками на столь огромном театре, ОКХ в начале июля преобразовало группу армий «Юг» в группы армий «А» и «Б».
Признав наконец, что немецкое летнее наступление началось в южной России, Сталин через неделю после начала операции «Блау» изменил свою стратегию. Он приказал Юго-Западному и Южному фронтам отвести свои сильно потрепанные войска на восток-к Дону, Сталинграду и Ростову. Затем он велел Ставке ввести в действие десять новых резервных армий и организовать контрудары и контрнаступления там и тогда, где это будет эффективнее - но любой ценой остановить наступление немцев и их союзников.
В июле и августе группы армий «А» и «Б» продолжали свое драматическое наступление на восток к реке Дон и за нее к Сталинграду, а также через Ростов в район Кавказа. После взятия 6 июля Воронежа 2-я армия группы армий «Б» заняла позиции по Дону, а ее 4-я танковая и 6-я армии повернули на юг через Мил-лерово на Калач-на-Дону, по ходу дела окружив и сильно потрепав советские 9-ю, 28-ю и 38-ю армии. Южнее 1-я танковая й 17-я армии группы «А» очистили от советских войск Ворошиловградскую область и, не встречая сильного сопротивления, двинулись на юг к Ростову-на-Дону. 24 июля авангард группы армий «Б» достиг Калача-на-Дону, расположенного менее чем в 50 милях к западу от Сталинграда. Одновременно войска группы армий «А» захватили Ростов и приготовились форсировать Дон и наступать на Кавказ.
Тут Гитлер изменил свой наступательный план с целью извлечь выгоду из достигнутого крупного успеха его войск. Вместо того, чтобы атаковать Сталинград 6-й общевойсковой и 4-й танковой армиями группы армий «Б», он приказал последней сместить ось своего наступления на юг, к реке Дон восточнее Ростова, и отрезать пути отступления силам Красной Армии, прежде чем те смогут отойти за реку. Это ставило 6-ю армию перед трудной задачей форсировать Дон и наступать на Сталинград в одиночку. Лишенное поддержки танковых войск, наступление 6-й армии в конце июля и начале августа 1942 года значительно замедлилось, столкнувшись с решительным сопротивлением Красной Армии и беспрестанными контратаками.
Раздраженный медленным продвижением 6-й армии, Гитлер в середине августа вновь изменил планы, приказав 4-й танковой армии вернуться в прежнюю полосу и наступать на Сталинград с юго-запада. Когда две немецкие армии приблизились к городу, носящему имя Сталина, сопротивление Красной Армии значительно усилилось. Силы немецких армий, с боями продвинувшихся до пригородов Сталинграда, были на исходе. 23 августа XIV танковый корпус 6-й немецкой армии наконец-то прорубил севернее Сталинграда узкий коридор к берегу Волги. Через три дня войска 4-й танковой армии южнее Сталинграда подошли к Волге на дистанцию артиллерийского огня. Так начались двухмесячные отчаянные бои за обладание собственно Сталинградом, в ходе которых немецкие войска, преодолевая фанатичное сопротивление Красной Армии, оказались на грани полного истощения своих сил.