Летнее наступление 1942 года (план «Блау») Гитлер начал 28 июня. Наконец научившись на своих прежних ошибках, советское командование поспешно издало приказ об отступлении, чтобы избежать окружения и сопутствующих ему тяжелых боев, которые так дорого стоили русским на протяжении предыдущих 12 месяцев. 7 июля, несмотря на то, что он не сумел достичь того решающего успеха, на который надеялся, Гитлер разделил группу армий «Юг» на группы армий «А» и «В» и отправил их в двух расходящихся от оси наступления направлениях. Группа армий «А» (фельдмаршал Вильгельм Лист) следовала на юг, чтобы завладеть кавказскими нефтяными скважинами. Группа армий «В» (генерал-оберст барон Максимилиан фон Вейхс) двигалась на восток, в сторону Сталинграда. Если бы Гитлер выбрал одну, главную цель и сконцентрировал бы против нее все имевшиеся в его распоряжении силы, то наступление могло бы оказаться более или менее успешным. Но вышло так, что ни одна из групп не имела достаточно ресурсов, чтобы справиться с возложенными на нее задачами, 6-я армия Паулюса совместно с 4-й танковой армией Гота возглавляла поход на Сталинград. Но продвижение было очень медленным. Несколько раз из-за отсутствия горючего и амуниции Паулюсу приходилось останавливаться. Тем не менее, у Острова над советскими войсками он одержал впечатляющую тактическую победу. К 28 июля он уничтожил более 1000 танков противника и взял более 55 000 пленных. Находясь под впечатлением собственного успеха, Паулюс доложил об уничтожении советских 1-й танковой и 64-й армий. 23 августа, обновив полностью припасы, он приказал XIV танковому корпусу. Витершейма прорваться к Волге севернее Сталинграда — более чем на 30 миль в сторону. С этой задачей Витершейм справился. Волги он достиг на следующий день. Но Паулюс недооценил силы Красной Армии и ее способности к восстановлению. Русские нанесли XIV танковому корпусу контрудар с тыла и практически отрезали его от остальных. Витершейму ничего не оставалось, как организовать круговую оборону и ждать помощи. Но Паулюс двигался очень медленно и не смог установить контакт с танковым корпусом до 2 сентября, когда в бой вступила 4-я танковая армия и заставила отойти советскую 62-ю (об уничтожении которой Паулюс докладывал за два месяца до этого) на окраины Сталинграда. Поход Паулюса на Волгу уже стоил 6-й армии 38 000 человеческих жизней, что составляло 10 процентов от общего числа живой силы. Генерал Вейхс хотел, чтобы Паулюс атаковал город уже 2 сентября, пока русские не перегруппировались. Но удрученный тяжелыми потерями, нерешительный гессенский штабист колебался в течение 5 дней, которых вполне хватило Сталину, чтобы подтянуть к Волге свежие силы. Наконец 7 сентября начался штурм, возглавляемый LI корпусом Зейдлитца. Продвижение Зейдлитца было крайне медленным, потому что приходилось расчищать завалы и убирать преграды, к тому же советские войска яростно сражались за каждый дом и постоянно наносили локальные контрудары. 13 сентября Зейдлитц захватил возвышавшийся на 300 футов над городом Мамаев курган. Но это только усилило сопротивление русских. Зейдлицу понадобилась еще неделя, чтобы пройти треть мили, что отделяла его от Волги, и разрезать таким образом советскую 62-ю армию на две части. Но на этом битва еще не закончилась.
В битве за Сталинград, которую Паулюс провел как серию лобовых атак, он не проявил какого-либо тактического мастерства. Сама местность не способствовала проведению маневра, все преимущества ландшафта и позиций выпали на долю оборонявшихся. Генерал Виктор фон Швельдер, опытный командующий IV корпуса, предвидя катастрофу, обратился к Гитлеру с просьбой остановить наступательную операцию в районе Сталинграда, которая была, по его мнению, тактически непродуманной и могла привести к огромным материальным и людским потерям. За это его немедленно отстранили от командования и отправили в отставку. Напряженные отношения между Паулюсом и Густавом фон Витершеймом, который также критиковал командование 6-й армии, 15 сентября достигли критической точки, и Паулюс освободил его от командования корпусом. В Генштаб обратился генерал-оберст Люфтваффе Вольфрам фон Рихтгофен, племянник Красного Барона, командующий 4-м воздушным флотом на юге России с просьбой назначить вместо Паулюса более компетентного командующего. Но Гитлер все еще доверял Паулюсу который исправно выполнял его приказы. Более того, он уже остановил свой выбор на Паулюсе, решив сделать его преемником Йодля в должности начальника оперативного управления ОКВ. Никакие действия против пронацистски настроенного Рихтгофена предприняты не были, но не были сделаны и какие-либо изменения.
Как видим, Фридрих Паулюс с легкостью поддавался влиянию людей, обладавших более сильной волей. До 1942 года он находился под влиянием фельдмаршала фон Рейхенау. После его смерти он уверовал в полную непогрешимость фюрера и позволил этому чувству увлечь себя. Теперь над ним довлела сильная воля начальника его штаба генерал-майора АРТУРА ШМИДТА.