克里米亚战役中，曼施坦因指挥德军第11集团军，而苏军克里木方面军下辖第44、47、51三个集团军。曼施坦因让德军30军正面进攻苏军的44集团军。第22和28两个装甲师，则迂回到苏军47和51集团军的后方。德军的一个摩托化突击旅，沿海岸向东进攻，突破两道防线穿插到苏军的后方。德军第42军则使用各种手段，引诱苏军第47、51集团军，增援44集团军。
由于苏军对德军作战方向上的判断错误，战斗打响后，苏军很快就陷入被动，反而被兵力不占优势的德军第11集团军包围。曼施坦因声东击西的战术取得成功，苏军17万被歼灭，仅12万人突围。德军1703人阵亡、5885人受伤，双方的战损比高达23：1。曼施坦因也因为这场战役的胜利，而被希特勒晋升为元帅军衔。希特勒解除了德军A集团军司令利斯特元帅，但他并未让曼施坦因接任，而是由他自己亲自指挥。
此时，德军第六集团军正与苏军在斯大林格勒进行残酷的巷战。为了尽快拿下斯大林格勒，希特勒从A集团军群中抽调大量的仆从国的军队，前往斯大林格勒，以掩护第六集团军的侧翼，曼施坦因的第11集团军也被希特勒调往列宁格勒战场。此时，在高加索地区的德军只剩下了第17集团军和第1装甲集团军两支主力，能参与战斗的部队只有15个德国师和10个师。
仆从国
高加索地区的苏军，却开始源源不断地得到英美的军事援助，苏联也向高加索地区提供大量补给和援兵，另外，苏军的炮兵、空军也得到了加强，并逐渐超越了德军。兵力分散，以及缺乏重装备，从1942年9月至11月，德军一直未能拿下高加索地区。德国第17集团军，不仅伤亡惨重，而且进展缓慢。到11月底，第17集团军又对图阿普谢发起了多次进攻，但都以失败告终。
东线的克莱斯特，接到的任务是：进攻格罗兹尼、巴库地区，以获得苏联的石油。克莱斯特有3个装甲师，装备有近300辆坦克，然而，希特勒仅为克莱斯特配备了2个步兵师。掩护兵力不足，让德军的坦克部队很可能在进攻过程中，遭遇苏军强有力的装甲反击。直到希特勒把“维京”师划归克莱斯特的指挥之后，克莱斯特才对苏军发起了一场小规模进攻。
克莱斯特的突袭行动并未能打破战场上的僵局，双方陷入鏖战。多日的交战、观察之后，克莱斯特发现对面的苏联第37集团军，虽然兵力较多，但没有坦克装甲部队，而且兵力分散在120公里的阵地上。没有紧固的工整，难以抵挡装甲集群的突击。于是，克莱斯特集中大批坦克、装甲车，对苏联第37集团军发动进攻。仅用数日，德军就突破了第37集团军的阵地，俘虏了上万名苏军。
听到克莱斯特突袭成功的消息后，希特勒非常高兴，任命克莱斯特为A集团军群司令。但是，俄罗斯的严寒再次降临，德军在斯大林格勒遭到苏军的顽强抵抗，希特勒已经没有精力再管高加索地区了。德军A集团军群虽然取得小胜，但也损失惨重，再也无法继续前进，只能在原地修筑防御工事和苏军僵持。
1943年初，德军第六集团军在斯大林格勒战役遭遇惨败，A集团军群只能从高加索地区撤退。在整个高加索战役期间，A集团军群伤亡超过22万人（还不包括仆从国军队），苏军损失37万余人。虽然苏军比德军的伤亡更多，但却阻止了德军攻占高加索地区油田的计划，为苏联赢得斯大林格勒战役的胜利，作出了重要贡献。