为了解围被包围的德第6集团军，希特勒一方面急电保卢斯，叫他坚决抵抗，稳住斯大林格勒方面的防线。另一方面，命令在列宁格勒前线的曼施坦因元帅去斯大林格勒进行支援，并且空运战争物资。
保卢斯
为了组建援军，希特勒从战场各地，甚至从法国搜集了一点兵力，聚集在科捷利尼科夫斯基和托尔莫辛附近，组成由曼施坦因指挥的“顿河”集团军群。但是，这支援军编内的部队严重缺额，战斗力很差，只有第57、48坦克军有进攻能力。
曼施坦因
12月12日，德国援军的主力从科捷利尼科夫斯基出发，沿铁路线北上。他们根据命令不计代价的向斯大林格勒猛冲，16日渡过阿克塞河，逼近梅什科瓦河，在这里他们受到了苏军的顽强阻击，双方发生了激烈的战斗。
激战三日过后，德军挫败了苏联第51集团军的抵抗，抵达梅什科瓦河，此时离斯大林格勒只有40公里。这时，曼施坦因命令保卢斯向西突围。但是，保卢斯的第6集团军已经精疲力竭，要突围的话需要数天的准备，而且因为缺少燃料，坦克行驶不了40公里的路程。
然而，苏军方面则兵贵神速。苏联的西南方面军和沃罗涅什方面军的另一支大军已于16日以450辆坦克为先导，从马蒙附近发起了新的攻势。这支苏军来势凶猛，将意大利第8集团军粉碎之后，至23日南下180公里，向托尔莫辛北面直插而去，直接威胁着整个“顿河”集团军群的后方。令德军雪上加霜的是，另一支苏军从下切尔斯卡亚发起了攻势，“顿河”集团军群的左翼也受到威胁被迫西退。
面对如此险峻的环境，曼施坦因不得不于23日命令北上的德军南撤，并调遣第6坦克师到顿河以西，来阻挡从北面袭来的苏军，同时只好命令保卢斯停止突围。乘此时机，斯大林格勒方面军于24日从梅什科瓦河一带发起反攻，紧追退却的德军，并于29日早晨将科捷利尼科夫斯基占领。这样一来，希特勒的解围计划彻底泡汤，曼施坦因的“顿河”集团军群实难完成任务，保卢斯的第6集团军成为了瓮中之鳖，注定要覆灭。
