天王星行动是二战期间苏联战略军事行动的代号，其目标是保卫德国第六军和罗马尼亚三、第四军，以及德国第四装甲军的一部分。天王星行动也是斯大林格勒战役的一部分，其最终目标是消灭斯大林格勒市周边地区的德军。
进攻于 1942 年 11 月 19 日发起，四天后进攻的侧翼在卡拉奇会合。
德国为占领高加索和斯大林格勒油田而发起的夏季攻势创造了一条长长的战线，超出了轴心国军队的预期防御范围。数个机械化师从苏联重新部署到西欧后二战亚洲战场军事行动代号，情况更加恶化。此外，经过数月的战区激战，德军，尤其是在斯大林格勒作战的德军，付出了巨大的代价。
德军只有第 48 装甲军和第 29 装甲掷弹师，其兵力约为 1 个装甲师，作为支援和掩护第 1 装甲师的预备队。罗马尼亚军队在第 6 军的侧翼。相比之下，红军在斯大林格勒及其周边部署了超过一百万的士兵，为进攻做准备。不过，苏军的调动也并非没有困难：为避免被德军发现，苏军秘密部署，后勤问题导致部分部队无法按计划抵达，因此天王星行动的开始日期为从 11 月 8 日推迟到 11 月 17 日，然后进一步推迟到 11 月 19 日。
11月19日（莫斯科时间）早上7点20分，苏联红军在斯大林格勒向轴心军北翼发起进攻；南翼也在11月20日开始进攻，虽然罗马尼亚军队能够击退苏军的第一次进攻，但在11月20日晚，苏军绕过了几个更强大的德军步兵师，直接攻击了罗马尼亚第3和第4集团军。不久后彻底崩溃。德军机动预备队没有足够的力量击退苏军的机械化矛头，第 6 集团军司令部也未能及时调动斯大林格勒的装甲部队重新部署以击退这些威胁。
11月22日晚，苏军在卡拉奇会师二战亚洲战场军事行动代号，在顿河以东成功包围了29万轴心国军队。德国元首阿道夫·希特勒命令轴心国军队继续在斯大林格勒坚守阵地并维持空中补给。与此同时，苏德指挥官也开始谋划下一步的行动。
