其次，艰苦的巷战。在苏军顽强的抵抗中，保卢斯终于完成了对这座城市的包围。习惯于在广袤土地上作战的德军，此时要逐街逐巷的争夺。巷战让飞机、大炮失去了作用，而熟悉地形的苏联军民与他们展开激烈的厮杀和周旋。
在旷日持久的2个月中，德军虽然占领了城市大部分地区，但此时他们的攻势已成强弩之末。大量的士兵在拉锯战中不断被消耗，而守军依托伏尔加河上的港口，不断输送新生力量，最终形成对峙状态。
最不应该的是，没有及时撤退。在这2个月的城市防御战中，苏联在其后方集结了110万的部队，装备了最先进的喀秋莎火箭炮，对德国第6集团军展开了钳形攻势。面对被包围的威胁，保卢斯提出部队后撤，但遭到了希特勒的拒绝。
结果，30多万德军丧失了最后突围的希望。再加上11月份寒冷的冬季再次来临，空中支援常因天气不好而被推迟，饥寒交迫的德军在对手的攻势下，不断的收缩战线，粮食弹药消耗殆尽，只得投降。
