希特勒还在为哈尔科夫的失守而感到痛心，他认为当前的目标是收复哈尔科夫而不是歼灭敌军。他不相信南方集团军群处境危险。然而在第二天的会议上，他却勉强地同意了曼施泰因提出的反突击的建议。
与此同时，斯大林也在声色俱厉地催促西南方面军前出到第聂伯河。苏军这时已经超过了支援和补给的距离，加以收复的机场还不能使用，他们也失去了有效的空中支援。在这条漫长的交通线上，补给和补充兵员的系统、维修系统工作得很糟；许多兵团和部队，由于伤亡过多，只剩下了一副空架子。2月19日上午豪塞尔的第2党卫军装甲军从克拉斯诺格勒地区向苏军哈里东诺夫第6集团军的翼侧发起了进攻，打开了一个宽达二十五英里的大缺口。党卫军帝国师在这个缺口上击溃了第4近卫步兵军。2月22日，克诺贝尔斯道夫的第48装甲军与其右邻基希纳的第57装甲军一起向巴甫洛格勒挺进，歼灭了许多苏联部队并与党卫军装甲军会合。尔后它们改变方向，北上攻打哈尔科夫。苏军只有九千人被俘，而南方集团军群却宣称在战场上击毙敌军二万三千人。马肯森令亨里奇的第40装甲军（编有两个装甲师和一个党卫军摩托化师）歼灭位于红军城和巴尔温科沃之间的波波夫坦克集群的先头部队。这个坦克集群有些部队由于缺油早已停止不前。
苏军最高统帅部仍然认为德军发起反突击是为了掩护南方集团军群从米乌斯河撤到第聂伯河以西。为了制止霍利德特集群和第1装甲集团军的行动，西南方面军奉命再次出击。然而，这样的命令已难以执行了，因为此刻赫特的第4装甲集团军仍在迅速北上、离开它的出发地大约已有一百五十英里，而且它在3月4日到6日期间已变更了部署。该集团军迂回到西南方面军的北翼后就在哈尔科夫附近、沃罗涅日方面军左翼美烈法和索科洛沃之间发动了一场猛烈的进攻，在卡扎科夫的第69集团军和雷巴尔科的第3坦克集团军之间打开了一个三十英里宽的缺口。沃罗涅日方面军未能堵住缺口。3月12日德军突入到哈尔科夫的街头，两天后对该城进行了合围。缺口继续在扩大，苏军没有可供使用的预备队。德军已推进到别耳哥罗德附近。显而易见，罗科索夫斯基的中央方面军受到了威胁。3月18日别耳哥罗德被大德意志摩托化师攻克。这时苏军最高统帅部才认识到德军的行动并不是掩护撤退的牵制性行动，中央方面军和沃罗涅日方面军有被孤立的危险。第3坦克集团军奉命突破哈尔科夫附近的包围圈。沃罗涅日方面军和西南方面军撤退到顿涅次河以东大约四十英里处。
斯大林的反应充分体现了独裁者和苏维埃制度的特征。他想知道沃罗涅日方面军出了什么问题。军事委员会不仅在军事上而且在政治上也需要加强。赫鲁晓夫被派进这个委员会。朱可夫和华西列夫斯基也参加了该委员会的工作。
3月16日，朱可夫还在西北方面军铁木辛哥那里，斯大林在通话中就告诉他，大本营已决定：由索科洛夫斯基接替当时负责指挥西方方面军的科涅夫。斯大林与朱可夫就乌克兰的局势交换了意见。据朱可夫本人说，他建议科涅夫指挥西北方面军，这样铁木辛哥就可以抽出来作为大本营的代表到乌克兰南部，采取必要的措施，恢复原来的态势。斯大林同意这个建议，但是要求朱可夫返回莫斯科。在莫斯科，朱可夫与这位通宵达旦对总参谋部施加压力的独裁者交换过意见，并于清晨五时共进早餐之后，便飞往沃罗涅日方面军。戈利科夫的位置让给了瓦杜丁。朱可夫请求从最高统帅部预备队再拨给三个集团军。斯大林拨给了他第1坦克集团军、第21集团军和第64集团军。苏联三个进行增援的集团军从内地赶来，加以春季道路随着冰雪的融化而变得泥泞不堪，这时局势才得以稳定下来。
德军南方集团军群的有限反攻使苏军丧失了它在俄罗斯南部和乌克兰的主动权，因为瓦杜丁已在11月渡过顿河去攻打罗马尼亚部队。据报道，曼施泰因的勇猛进攻使苏军死伤四万多人，损失坦克六百辆、火炮五百门。这些武器均被德军缴获。这次胜利使德军无可置疑地控制了顿涅次河与米乌斯河之间的地区，这与1941年冬季所控制的战线几乎完全一样。苏军所遭受的挫折是有限的、暂时的而不决定性的，但是这却挽救了德军南方集团军群免于毁灭，而且还使它赢得了一些喘息时间。德军的胜利应归功于曼施泰因和克鲁格。他俩最终说服了元首，使他同意缩短战线，腾出兵力，组成预备队，争取主动权，放弃了他原来的单纯防御的战术。有些功劳应归于赫特。然而，起决定性作用的却是豪塞尔的装甲军。该装甲军由三个富有作战经验、装备精良、经过休整的近卫师、帝国师和骷髅师组成。这三个师要比苏军的部队优越得多。苏军部署分散，支援兵器不足，补给低劣，而且那时已力不能支。
苏联在1942年到1943年冬季的攻势就这样以胜利而告终。德军最强大的集团军统统都被歼灭。德军盟军的四个集团军也被打得溃不成军。德国一些评论家对苏联战略有两点挑剔。第一点，认为当时对罗马尼亚、意大利和匈牙利的三次进攻应该同时进行，而不应该相继实施。如果苏军的空中力量、火炮和输送车辆足以支援这三次进攻的话，那么这就批评对了，然而情况并不是这样。苏联前一年反攻失败，部分原因就是因为他们分散和浪费了兵力。第二点，苏军最高统帅部未能坚决地向罗斯托夫和亚速海推进，切断整个A集团军群和顿河集团军群部分部队的退路。这个批评倒是中肯的，因为成功地实施这样的突破，毫无疑问会使德军这两个集团军群处于危险的境地。然而，硬向亚速海推进，可能归于失败，如果在推进中那些负责包围德军第6集团军的部队被削弱的话。此外，在顿河下游的罗斯托夫大桥并不是退出高加索的唯一出口，因为A集团军群经刻赤海峡撤退证明是可行的。正因为如此，斯大林才强令黑海集群切断穿越塔曼半岛的退路。如果塔曼半岛的退路苏军不能切断的话，那么夺取第聂伯河下游和彼烈科朴地峡要比攻打罗斯托夫为佳。占领了彼烈科朴就可以封锁退出克里木的出口，而且还可孤立A集团军群和南方集团军群。这就是斯大林极力要做的。
德国的愚蠢，使苏联在1942年冬季的战略所获得的战果也许要比斯大林和最高统帅部所期望的多得多。在斯大林逝世后的年代里，斯大林受到了严厉的批评，说他重犯了1941年冬季那样的错误：过高地估计了苏联的力量，过低地估计了敌人的力量，结果在过于宽大的正面上向西推进，分散了苏军的兵力。根据同样的理由也可以论证，如果沃罗涅日方面军、西南方面军和南方方面军集中兵力向西南长驱直入乌克兰夺取第聂伯罗彼得罗夫斯克、扎波罗日耶和克里木地峡，那么取得的胜利可能更大些。即便如此，这些胜利也可能是有限的。苏联境内的战争继续受到地形、距离和气候的影响，甚至是限制。11月，德军日暮途穷，几乎到了人竭财尽的地步。天平上苏军一边的砝码加重了。苏联成功的反攻使轴心国部队从斯大林格勒后退了将近五百英里，如果从格罗兹尼算起还不止五百英里。尔后钟摆又摆回到对德军有利的位置。苏军因受到作战、远距离和气候的影响，实力已经削弱，组织已经涣散，抵挡不住与它敌对的那些疲惫不堪、人员不足的德国师。
1943年初苏联进攻期间，德苏两国军队的编成和兵力对比才开始发生明显的变化。1941年，德国把效率高、装备精良、世界上最精锐的装甲部队和摩托化部队投入了战争，尽管这些部队只是整个德军中的一小部分。德国的战术空中支援很出色。那时的苏军并不缺少坦克、飞机或其他武器装备，但是它决不是一支现代化的摩托化军队，甚至还比不上德军那些拥有骡马牵引火炮与马车的徒步步兵师。然而到了1943年，德军的编制、武器装备的质量与规模非但没有改进，保持它的领先地位，反而远远地落在它的敌人的后面。1943年3月，东线比编制定额少四十七万人。由于形势所迫，德军最高统帅部只得在兵力不足的情况下尽力而为，继续干下去。希特勒总是迷恋于师的数量，因而连续不断地组建新的师。他拒绝补充、加强或改装现有的师，结果这些师只剩下个空架子。所谓的装甲师只有三十到四十辆坦克。1941年德军出动了三千三百辆坦克到苏联。1943年1月23日，它在整个东线只剩了四百九十五辆能够作战的坦克。除了少量虎式（VI型）坦克外，没有任何新式的坦克可供使用，尽管III型和IV型坦克后来又加上了装甲裙，改用碳化钢的装甲和炮身长、初速大的火炮。师的编制逐渐发生变化。师的名称保留着，但是师编成内团的数量和团编成内营的数量都削减了，结果，师的战斗实力大大削弱。另一方面，苏军却改进得比原来好。苏联空军尽管在飞机性能方面仍不及德国空军，但在改进飞机质量方面大有进步。KV型坦克和T34型坦克胜过德国的III型和IV型坦克，而且大批地进行生产。从1942年年中起，坦克军和机械化军组成了坦克集团军。但是，1943年期间可以看到的苏军一个最重大的改进乃是它的迅速摩托化，使苏军最高统帅部能够在隆冬和冰雪融化的季节实施纵深突破。而迅速实现摩托化，在很大程度上是有赖于进口的美国卡车。一度是世界上装备最精良的德军，事隔两年竟落到了一个过时的军队的境地，得到的尽是些快过时的武器装备。苏军的指挥官和传令兵乘坐四分之一吨吉普车，而德军仍然骑马。苏军使用斯蒂倍克牌或道奇牌的六轮传动卡车，而德军使用的却是农用轻便马车。德国野战部队参谋机构�