小土星行動
在“小土星行動”中的蘇軍坦克1942年12月
在“小土星行動”中的蘇軍坦克第一階段 — 嘗試切斷在高加索的德國A集團軍 — 由於埃里希·馮·曼施坦因於12月12日實施冬季風暴行動以解救在史達林格勒被包圍的德軍而很快被修改，當隸屬於羅季翁·雅科夫列維奇·馬利諾夫斯基的蘇軍第2親衛軍團阻止了德軍向史達林格勒的推進後，一個被修改了的小土星行動於12月16日展開。
這個行動包括了一個鉗形攻勢以攻勢德軍解圍部隊，由蘇軍第1及第3親衛軍團從北面進攻，在頓河流域包圍了擁有130,000名士兵的義大利第8軍團及進至米里羅夫(曼施坦因命令德軍第6裝甲師救援義大利軍 — 130,000名被包圍士兵，45,000人生存下來及於12月17日在切爾特科沃與第6裝甲師會合)，向南推進的蘇軍第28軍團可能包圍德國第1裝甲軍團及蘇軍第51軍團直接進攻解圍部隊，12月24日蘇軍第24坦克軍的坦克到達塔特辛斯卡亞，這個德國空軍向被包圍在史達林格勒的第6軍團進行空運的主要基地，蘇軍坦克在風雪掩護下攻占機場，當時機場上還停放一些德軍的運輸機。
由於解圍部隊可能被包圍，曼施坦因沒有選擇及將部隊於12月29日撤回到柯特尼柯夫，遠離被包圍在史達林格勒的德軍只好聽天由命(300,000名被圍士兵只有90,000人生還被俘，最後只有5,000人生存回到德國)，該行動範圍的較窄亦令由保羅·路德維希·埃瓦爾德·馮·克萊斯特指揮的A集團軍有時間經撤離高加索及經羅斯托夫渡過頓河。
第二階段
1943年1月
第二階段行動於1943年1月13日展開，由菲利普.戈利科夫指揮的沃羅涅日方面軍屬下4個軍團包圍及消滅駐守在頓河上斯沃博達附近的匈牙利第2軍團，令德國第2軍團面臨被包圍的威脅，因此第2軍團撤退，沃羅涅日方面軍於2月5日進至庫爾斯克及卡爾可夫一帶。
第三階段
1943年2月
當德軍無組織地橫過烏克蘭南部撤退時，第三階段的由沃羅涅日方面軍進攻第聶伯河及包圍第2軍團，同時西南方面軍及南方面軍攻占盧甘斯克及向南面的亞速海推進以包圍克萊斯特的A集團軍及曼施坦因的頓河集團軍。
行動開始時非常順利，庫爾斯克在1943年2月8日被解放，2月16日解放卡爾可夫，羅斯托夫於2月18日被德軍棄守，一條空隙出現在A集團軍 — 現在於刻赤半島對面占據了一個小型橋頭堡 — 及頓河集團軍之間，而蘇軍第1親衛軍團在進攻中通過第聶伯羅彼得羅夫斯克威脅了另一條出現在頓河集團軍與由京特·馮·克魯格指揮的中央集團軍之間的空隙，而且德軍在史達林格勒的部隊於1943年2月2日投降令由康斯坦丁·羅科索夫斯基的頓河方面軍能投入新的行動。
一個野心勃勃的計畫伴隨著在庫爾斯克的勝利而被制訂出來，進攻中央集團軍在奧廖爾的突出部及向布良斯克推進，但是這時候，蘇聯最高統帥部的的寄望超過了已經精疲力竭的進攻部隊之能力，補給困難令從史達林格勒向西推進了650 公哩(400 英哩)的部隊推遲了行動直至2月25日，而堅強的德軍防守亦令行動在庫爾斯克以西只有少許成功，而在奧廖爾更沒有戰果。
同時，為了保障南面的安全，國防軍最高統帥部決定放棄了莫斯科附近熱澤夫突出部，目的是拉直防線及增加兵力在烏克蘭東部反擊蘇軍，曼施坦因的反攻因調派了訓練有素及配備了虎式坦克的武裝親衛隊裝甲軍而變得強而有力，反攻在1943年2月20日從波爾塔瓦展開，及於3月份第三個星期收復卡爾可夫，後來因春季溶雪反攻停止，這導致在庫爾斯克形成一個突出部及7月份庫爾斯克戰役爆發。
