然後，莫德爾將他要來的坦克軍投入到對蘇軍的反衝擊中，經過幾天的艱苦奮戰，終於打退了蘇軍冬季反攻的狂潮，穩住了陣腳。
1942年2月，漫長的蘇德戰線上的德軍已經開始逐漸適應了嚴寒的氣候，並集結兵力堅守住了自己的防線。
德軍官兵的戰術素質，明顯地比蘇軍高出一籌。蘇軍往往刻板地追求他們固定的目標，將突擊的主要鋒芒指向德軍防禦最堅固的地段，一波一波地衝鋒，周而複始地進行下去。善於應變的德軍指揮官則根據蘇軍進攻的特點，靈活地進行防禦，不讓蘇軍有機可乘，而蘇軍卻為此付出了慘重的人員傷亡。
朱可夫領導的西方方麵軍本來可以成為春季反攻的最銳利的鋒刃，可以大有作為，因為它當麵的德軍最弱，此路進攻的勝利對全局影響最大。但斯大林不去加強它，反而從西方方麵軍編製內抽調一個集團軍配屬西北方麵軍，使朱可夫的西方方麵軍的反攻勢頭受到德軍遏製。
當朱可夫建議稍遲一些變更部署，新上任的總參謀長沙波什尼科夫元帥告訴他，這是斯大林親自決定的。
當然，蘇軍的冬季攻勢仍然取得很大的收獲，有的地段突入德軍縱深一百多公裏。不過，在主要地段上都沒有大的進展。
德各集團軍群在蘇軍冬季反攻中，數南方集群受到的壓力最小。1月中旬，蘇軍西南方麵軍企圖攻占哈爾科夫，從北麵通過別爾哥羅德，南麵沿伊久姆實施包圍突擊，奔襲哈爾科夫。
蘇軍北麵的一路進攻部隊，不顧重大傷亡曾一度占領了別爾哥羅德，但德軍組織反攻，很快又奪回了別爾哥羅德，並牢牢地守住了這一線。
在哈爾科夫以南，蘇軍突破了德軍在伊久姆的防線，打開了一個寬達80公裏的缺口，其前鋒迅速挺進到第聶伯河接近地。隨後被德軍所阻，但留下了一個縱深100公裏，正麵寬達80公裏的突出部。為清除這個突出部，德南方集群出動了5個軍（內含羅馬尼亞1個軍），但在蘇軍第6、第57、第9集團軍的堅強防禦下未能達到目的。這個突出部如同一根魚刺，卡在哈爾科夫的側背，為蘇軍今後對哈爾科夫的突擊，創造了有利的態勢。
蘇軍在克裏木半島的反攻也使德軍神經高度緊張。1941年12月29日，蘇軍在黑海艦隊的有力支援下，在克裏木半島的刻赤、費奧多西亞地域同時登陸，刻赤被蘇軍攻占。但費奧多西亞的登陸蘇軍旋即被德軍趕回軍艦。蘇軍此舉是想打破德軍對黑海艦隊基地塞瓦斯托波爾的圍困，但沒有達到目的。
蘇軍冬季攻勢逐漸衰竭，終於在春季的泥濘中，蘇德戰場全線歸於沉寂。
在冬季攻勢中，蘇軍沒有成建製地消滅德軍主力集團，奪取戰略的主動性。
蘇軍的冬季攻勢重創了德軍50個師。德軍的傷亡人數達70萬。但蘇軍也付出了高於德軍的損失，蘇軍並為此幾乎耗盡了它的預備力量和戰爭物資。
在春季的休戰期間裏，雙方都在加緊補充各自的損耗，調集新銳部隊，充實部隊實力，並加緊製定夏季的作戰計劃。
希特勒對東線的局勢一度悲觀沮喪，他曾向他的心腹透露過：六個月打不贏的戰爭，就可能意味著永遠打不贏這場戰爭。因此，他曾經設想過在整個東線建立堅固的防禦，稱之為“東壁”（即東方壁壘）。不過，這個念頭也僅僅是短暫的閃現。希特勒的天性也即法西斯德國的天性便是進攻，轉入全麵防禦，這是想也不敢想的。因為這樣做隻能是自己打自己的耳光，過去一切關於對蘇戰爭已經取得勝利的大言不慚的斷言將如何解釋？轉入防禦，德軍贏得這場戰爭的一切希望都化為烏有。同時，1942年是德軍可以將主力使用在一個戰場上的最後一年。隨著英國的恢複元氣，美國龐大的工業納入戰爭軌道，第二戰場的開辟是不可避免的，德軍將被迫兩線作戰，局勢對德國就會更加嚴峻。因此，1942年，是打敗蘇軍的關鍵一年。
總的來說，1942年春末夏初，德軍對蘇仍占有一點優勢，但靠這點優勢在3000公裏的戰線上展開全麵進攻是遠遠不夠的，因而隻能選擇一個地段把所有坦克和摩托化兵團集中起來突擊，才能獲得勝利。
希特勒認為這個地段就在南方。
1942年4月5日，希特勒簽發了德軍統帥部第41號作戰指令。指令強調：“一旦天氣和地麵條件好轉，德國統帥部和軍隊就要利用自己的優勢，再度奪取主動權，強迫敵人接受我們的意誌。我們的目標是徹底消滅俄軍尚存的全部的防禦潛力，盡可能奪取他們最重要的軍事、經濟中心。為此，我必須使用德國及其盟國的一切可用的軍隊，為達到此目的，中線軍隊將堅守陣地，北線將攻占列寧格勒，並同芬蘭人會師，南線軍隊將突進高加索（後來加上斯大林格勒）。因此，一切可用的軍隊將集中於南線的重要地段，其目的是在頓河這邊消滅敵人，以奪取高加索油田和進入高加索山區的隘口，越過高加索山脈。”
為了實現第41號指令，德軍統帥部迅速補充和增援蘇德前線，到1942年5月，德軍東線的兵力已達217個師和20個旅。其中德軍178個師又6個旅，仆從國軍39個師又12個旅，共計619.8萬人。火炮和迫擊炮56941門，坦克和自行火炮3229輛，作戰飛機3995架。
與之對抗的蘇軍計570萬人，3900輛坦克，44900門火炮和迫擊炮（不包括80毫米以下的迫擊炮），2200餘架飛機。
對於蘇德戰場上1942年夏季德軍主攻的方向，斯大林堅信德軍主要攻擊方向是莫斯科，但也不排除同時在南方發起進攻。他認為1942年夏季，蘇軍沒有足夠的兵力兵器發動進攻，隻能轉入防禦，但應該在南方的哈爾科夫和克裏木發動進攻。德軍占領的哈爾科夫旁那個蘇軍的突出部對於斯大林太有誘惑力了。
為了貫徹斯大林的指示，西南方麵軍司令員鐵木辛哥調來了一切可以調用的坦克、飛機和大炮，並把西南方向所有可以機動的部隊計40多個師，一齊調到哈爾科夫地域。
蘇軍統帥部對於德軍在南部戰場集結了空前規模的作戰裝備和生力軍缺乏警惕。
在蘇軍對哈爾科夫實施進攻戰役之前，德軍對防守刻赤半島蘇軍的戰鬥已經打響。
1942年5月8日晨，德軍第11集團軍向防守刻赤半島的蘇軍發起突襲，蘇軍第44集團軍抵擋不住，被迫向東退卻。德軍隨即實施深遠迂回，前出至克裏木方麵軍的右翼和中路的側後。5月11日，德軍合圍了克裏木方麵軍的很大一部分兵力。5月15日，德軍占領了刻赤市。蘇最高統帥部命令克裏木方麵軍在黑海艦隊的掩護下，撤出克裏木半島。但經海路撤出的蘇軍遭到德轟炸機的狂轟濫炸，損失慘重，僅有三分之一的人員得以安全撤離。其餘的蘇軍官兵大部被俘，刻赤一役德軍俘獲蘇軍14萬餘人。
刻赤陷落使得保衛塞瓦斯托波爾的蘇北高加索方麵軍濱海集團軍的態勢急劇惡化，德軍得以全力攻打塞瓦斯托波爾。德軍使用了120個炮兵連，其中有650毫米口徑的巨型攻城炮。德軍炮火的猛烈超過了此前任何戰役。蘇軍寸土必爭，拚命死守，從6月2日激戰至7月4日才告陷落。蘇軍被俘10萬人。
曆時8個月零5天（1941年10月30日到1942年7月4日）的塞瓦斯托波爾保衛戰創造了現代戰爭史上被圍要塞抵禦時間最長、殲敵人數最多的奇跡（殲德軍和羅馬尼亞軍30萬人），並長期鉗製了德軍重兵集團。為了紀念史無前例的塞瓦斯托波爾保衛戰，蘇聯最高蘇維埃主席團頒發了“保衛塞瓦斯托波爾紀念章”。
在塞瓦斯托波爾保衛戰正在進行的時候，蘇軍實施了哈爾科夫戰役。蘇軍的戰略企圖是：從沃爾昌斯克地域和巴爾溫科沃地域實施向哈爾科夫的中心突擊，以圍殲哈爾科夫的德軍。而此時，做好了充分準備的德軍正要清除蘇軍的巴爾溫科沃突出部。蘇軍搶在前麵發起進攻，他們不願把進攻的主動權讓給德軍。
這是一場過早的嚐試。在這個階段，蘇軍要對付德軍的防守技術，實在是心有餘而力不足。蘇軍的這次進攻，實際上是為德軍的進攻掃清了道路。因為蘇軍把所有將來可以阻截德軍進攻的部隊都投入了這場注定要失敗的進攻中。
1942年5月12日，醞釀已久的哈爾科夫戰役打響了。蘇軍的炮火準備十分猛烈，飛機也出現在戰場上空，為地麵部隊提供近距離支援。蘇軍很快突破了羅馬尼亞軍的防線，數百輛坦克氣勢磅礴地從羅馬尼亞人的陣地上飛掠而過時，羅軍嚇得簡直不敢回擊了。
蘇軍在別爾哥羅德地域也取得很大進展，在沃爾昌斯克地域，局部突破的縱深達60公裏。不過，德軍第6集團軍的部隊已經及時地占領了進攻的出發陣地，很快便消除了危險。在哈爾科夫以南，蘇軍沿頓巴斯河西岸推進，突破了德軍在丘古耶夫地域的防禦，左翼逼近梅列法，開始對德軍造成威脅。蘇軍包圍的鉗口還有80公裏，蘇軍為了盡快合攏，拚盡全力衝擊梅列法。其實，這80公裏的距離無論蘇軍怎麼努力也是走不到的，因為德軍在這裏的兵力和武器裝備都要超過蘇軍，特別是德軍擁有製空權，德軍的俯衝轟炸機在戰場上空肆虐無忌，幾乎是貼著蘇軍的頭頂俯衝掃射投彈，給蘇軍造成了重大傷亡。蘇軍在梅列法一線浴血奮戰五天五夜，寸土未進。而這時，德軍合圍的鉗口在蘇軍的背後正可怕地即將合攏。
克萊斯特的第1裝甲集群擁有做好進攻準備的坦克重兵。它利用當時形成的有利態勢，將對蘇軍發起毀滅性的進攻。
5月17日，克萊斯特坦克集群從克臘馬托爾斯克地域對掩護西南方麵軍左翼的南方方麵軍的蘇軍第9集團軍發起猛攻。蓄勢待發的德軍攻勢極其凶猛狂暴，由俯衝轟炸機、自行火炮、坦克及遠程火炮組成的聯合火力，幾乎到了無堅不摧的地步。蘇軍第9集團軍抵擋不住，全線後撤。德軍同時對哈爾科夫以東和別爾哥羅德以南地域的蘇軍第28集團軍發起猛攻。第28集團軍也被迫且戰且退。第9集團軍的迅速撤退，使蘇軍在巴爾溫科沃突出部的重兵集團立刻麵臨德軍從後側深遠迂回、切斷合圍的危險。哈爾科夫地域的蘇軍40多個師50多萬大軍麵臨絕境。
正在西南方麵軍的蘇軍最高統帥部代表華西列夫斯基請求立即停止進攻哈爾科夫，全軍迅速後撤，但斯大林沒有同意這個請求。
對於哈爾科夫地域的蘇軍來說，形勢的危急是每一分鍾都要加重一分。
西南方麵軍軍事委員（政委）赫魯曉夫緊急打電話給斯大林，請求允許立即撤退。斯大林斷然予以拒絕。