Manstein ra lệnh mới sau khi nhận được tin đáng lo ngại vào ngày 17 tháng 12. Sáng hôm ấy, quân Liên Xô đã xuyên thủng phòng tuyến của Tập đoàn quân VIII của Ý phía thượng nguồn sông Đông, và đến tối đã mở ra một khoảng hở rộng hơn 40 kilômét. Trong vòng ba ngày, khoảng hở rộng hơn 140 kilômét, quân Ý đang hoảng hốt tháo chạy, còn Tập đoàn quân III Rumani về phía nam cũng tan rã sau khi đã bị đánh vùi dập từ ngày đầu 19 tháng 11 của cuộc phản công từ Liên Xô. Không lạ gì mà Manstein phải lấy về một phần lực lượng thiết giáp của Hoth để lấp vào khoảng hở. Tiếp theo đấy là phản ứng dây chuyền.

Không những Cụm Tập đoàn quân Don mà cả lực lượng của Hoth cũng phải rút lui sau khi đã tiến gần Stalingrad đến thế. Những cuộc rút lui này gây nguy hiểm cho quân Đức ở Kavkaz: họ sẽ bị cắt đứt nếu quân Nga tiến đến Rostov trên bờ biển Azov. Một hoặc hai ngày sau Giáng sinh, Zeitzler vạch rõ với Hitler: "Nếu ông không ra lệnh rút lui từ Kavkaz, chẳng bao lâu ta sẽ có một Stalingrad thứ hai". Ngày 29 tháng 12, Hitler đành phải ra lệnh cho Cụm Tập đoàn quân A của Thống chế Paul von Kleist, gồm Tập đoàn quân Thiết giáp I và Tập đoàn quân XVII đã thất bại trong việc tiến chiếm các mỏ dầu Grozny, phải rút về.

Quân Đức ở Kavkaz và bên sông Đông không tháo chạy, nhưng đang rút lui càng nhanh càng tốt để tránh bị cắt đứt. Mỗi ngày khi năm 1943 bắt đầu, họ càng rời xa Stalingrad hơn một chút. Giờ đã đến lúc quân Nga xử lý quân Đức còn lại ở đây. Nhưng trước nhất, họ cho binh sĩ của Tập đoàn quân VI một cơ hội để tự cứu mạng sống.

Vào buổi sáng 8 tháng 1 năm 1943, ba sĩ quan trẻ của Hồng quân, với một lá cờ trắng, đi vào phòng tuyến của quân Đức trên chu vi phía bắc của Stalingrad, trao cho tướng Paulus tối hậu thư của tướng Rokossovski, tư lệnh các lực lượng Liên Xô trên mặt trận sông Đông.

Tình trạng của binh sĩ ông là tuyệt vọng. Họ đang khổ sở vì thiếu ăn, bệnh tật và giá lạnh. Mùa đông Nga khắc nghiệt chỉ mới bắt đầu... Binh sĩ của ông không được cung cấp quần áo mùa đông và đang sống trong điều kiện vệ sinh tồi tệ... Tình trạng của ông là tuyệt vọng, chống cự thêm là vô nghĩa.Xét qua điều này và để tránh đổ máu vô ích, chúng tôi đề nghị ông chấp nhận những điều kiện đầu hàng dưới đây...

Đấy là những điều kiện danh dự. Tất cả tù binh sẽ được cung cấp "khẩu phần bình thường". Người bị thương, bị bệnh và cóng lạnh sẽ được điều trị. Tất cả tù binh có thể giữ lại quân phù, huy chương và vật dụng cá nhân. Paulus có 24 tiếng đồng hồ để trả lời.

Ông lập tức gọi cho Hitler về nội dung tối hậu thư và yêu cầu được tự do hành động. Hitler bác bỏ yêu cầu của ông. Buổi sáng ngày 10 tháng 1, 24 giờ sau khi thời hạn đầu hàng đã hết, quân Liên Xô mở đợt tấn công cuối bằng trận địa pháo với 5.000 đại bác.

Trận chiến diễn ra dữ dội và đẫm máu. Cả hai bên chiến đấu với lòng dũng cảm và liều lĩnh khó tin trên vùng không người lạnh giá của đống gạch vụn của thành phố – nhưng không được lâu. Trong vòng 6 ngày, quân Đức co cụm lại còn phân nửa diện tích với phòng tuyến dài 24 kilômét và rộng 15 kilômét. Đến ngày 24 tháng 1 năm 1943, quân Đức bị cắt ra làm hai khu vực và mất quyền kiểm soát đường băng khẩn cấp cuối cùng. Máy bay Đức không còn có thể hạ cánh để mang đến hàng hậu cần, nhất là thuốc men cho thương bệnh binh.

Một lần nữa, quân Liên Xô cho kẻ thù dũng cảm của họ một cơ hội để đầu hàng. Đại diện phía Nga đi đến phòng tuyến của Đức ngày 24 tháng 1 với lời đề nghị mới. Một lần nữa, bị dằng co giữa nghĩa vụ phải tuân lệnh Lãnh tụ điên rồ và trách nhiệm cứu vớt các binh sĩ còn lại để tránh cho họ bị tiêu diệt, Paulus kêu gọi đến Hitler:

Binh sĩ không còn đạn hoặc thức ăn... Không còn có thể chỉ huy được hiệu quả... 18.000 thương binh không có đồ tiếp tế hoặc bông băng hoặc dược phẩm... Tiếp tục phòng thủ là vô nghĩa. Sụp đổ là không tránh khỏi. Đại đoàn yêu cầu được phép đầu hàng ngay để cứu vớt số binh sĩ còn lại.

Câu trả lời của Hitler vẫn là bảo lưu:

Cấm đầu hàng! Tập đoàn quân VI phải giữ vững vị trí cho đến người cuối cùng và viên đạn cuối cùng, sự chịu đựng anh hùng sẽ có một đóng góp khó quên cho việc thành lập phòng tuyến bảo vệ và cứu nguy thế giới phương Tây.

Thế giới phương Tây! Đấy là liều thuốc đắng cho những người lính của Tập đoàn quân VI đã xâm lăng thế giới này ở Hà Lan và Bỉ không lâu trước đây.