ソ連軍最高指揮官代理ゲオルギー・ジューコフ上級大将と参謀総長アレクサンドル・ヴァシレフスキー大将のもとで2ヵ月にわたり準備された、100万人の将兵と戦車980両で両側面のルーマニア軍を粉砕し、スターリングラードの第6軍を逆包囲するという「天王星」（ウラヌス）作戦が発動される。各部隊は無線の発信を厳禁され、作戦目的も数日前まで極秘とされた。また、悪天候が続いて航空偵察を妨げたので、大反攻は完全にドイツ軍の裏をかいた。
11月19日 - 密かに編成を終えたニコライ・ヴァトゥーチン大将の南西方面軍および、コンスタンチン・ロコソフスキー中将のドン方面軍により、重砲3500門による猛砲撃が午前7時30分から80分間続けられたのち、ロマネンコ中将の第５戦車軍とチスチャーコフ中将の第21軍が、ドン川に面したラスホピンスカヤを守るルーマニア第3軍を粉砕して包囲行動を開始した。ルーマニア兵は対戦車兵器を持っていなかったため、パニックに陥る。ルーマニア軍の後方には予備としてドイツ第22装甲師団が配置されていたが、大部分が旧式となったチェコ製の38(t)戦車だったうえ、燃料不足のため2ヵ月近くエンジンをかけずにワラをかぶせて待機するうちに、電極をネズミにかじられるという思わぬアクシデントが発生し、行動可能な戦車は20両あまりに過ぎなかった。38(t)戦車より格段に高性能のT-34戦車200両からなる第5戦車軍は、この日だけで雪の草原を50キロ前進している。
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