1941年苏德数百万大军共襄盛举，进行物理切磋的初期阶段，苏军兵败如山倒，小胡子做出了先在南线拿下基辅再进攻莫斯科的决定。南方集团军群的主要目标是越过第聂伯河，攻占顿涅茨克盆地和顿河沿线，进而为来年开春进攻高加索地区夺取苏联最大的原油基地打基础。南方集团军群下属的克莱斯勒第一装甲集团军，在意大利第8军，罗马尼亚第6军和第3军的协助下沿着乌克兰南部向东南发动进攻。他们的目标是夺取位于顿河出海口，亚述海之滨的罗斯托夫。
德军在9月末开始发动进攻，克莱斯勒根据德军南方集群总司令伦德斯泰特的命令，率领第一装甲集团军，在苏军西南方面军和南方面军的连接处发动一次突击。德军装甲部队很快就在苏军阵地上打开了突破口，并在9天内狂飙了200多公里，对苏军形成了一个合围架势。
在顿河地区指挥的铁木辛哥元帅让红军不断分出兵力阻挡德军的步伐，力求为南方面军大部队撤退争取时间。
在战役一开始他就发现了德军的意图，并命令部队立刻后撤到第二道防线，重新组织防御。驻守在罗斯托夫西部地区的苏军只有第18步兵军，第12步兵军，第9步兵军，这些部队大多都是从乌克兰西部转战退缩到此地，总兵力仅仅只有3.68万人，坦克300辆，飞机311架，各型火炮和迫击炮904门。
德军南方集团军群司令部在41年10月9日下发了最新命令，要求克莱斯勒第一装甲集团军立刻向罗斯托夫发动进攻，夺取顿河桥头堡，但还要抽调部分炮兵去支持正在顿涅茨克和卢甘斯克激战的德军部队（有没有熟悉的感觉）。
10月12至17日之间，经过激烈的战斗，亚速海上的塔甘罗格港被德军攻占，
1941年10月20日，德军第1山地师从苏军第12集团军手里夺下了斯大林诺，这样一来，顿涅茨地区主要的武器装备生产中心，苏联最重要的工业区，落入到德军手中。
10月28日，冯·克莱斯勒大将率领第1装甲集团军的所有部队抵达了米乌斯河，冯·施蒂尔普纳格尔将军的第17集团军到达顿涅茨。
苏军由于各部队的行动速度不同，第9军和第18军遭到了德军的合围。第18军指挥官斯米尔诺夫·安德烈·基里洛维奇中将在率部突围的行动中阵亡，第18军遭到了沉重的打击，部队被分割成了数个孤立的部分，他们只能选择就地抵抗。
德军的突击行动一直持续到了10月15日，
尽管德军在通往罗斯托夫的战斗中取得了很大的成功，但是德军在顿涅茨克盆地的攻势进展速度相比克莱斯勒装甲集群缓慢，为了引诱克莱斯勒突进从而打击其侧翼，苏军打算以罗斯托夫城市和城郊作为防御核心，在城内与德军展开巷战。罗马尼亚的军队不负众望，又一次成了拖油瓶，露出了空子给苏军钻，前出太猛的德国装甲部队回头一看，自家的步兵越来越少，整个队列
在行进中莫名其妙的被分散的苏军部队袭击并包围，本来干净利落的包围圈作战愣打成了犬牙交错，你中有我，我中有你的焦灼战……
德军对罗斯托夫的攻势在11月全面展开，克莱斯勒派出第56军朝罗斯托夫城发动进攻，第9军则从侧翼迂回进攻，同时歼灭位于城北的苏军部队。
德军抵达罗斯托夫的时候，苏联南方面军只剩下不到20万人，一个步兵师都只有2600~3500人，还损失了大批武器装备。幸好新组建的第57集团军，被调到罗斯托夫，增强了西南方面军的实力。
战斗一直持续到11月11日，德军竟然未能攻陷罗斯托夫，甚至战局出现了陷入僵持的可能，双方每天都在使用火炮互相轰击对面的阵地，战争好似打回到了一战模式。
铁木辛哥
在高加索地区，组织了新的师、军和集团军，
11月12日，苏军制订了反攻计划，以第37集团军全部兵力，第9集团军的1个步兵师、1个骑兵师，第18集团军的第96、99步兵师（11月14日起这两个师转隶第37集团军）实施这次反击，以上部队应于11月16日晨起，向巴甫洛夫卡镇—大克列平斯卡亚—塔甘罗格方向实施突击。
克莱斯勒刚把北翼的大批部队调到南边，准备从南方对守卫罗斯托夫第57集团军发起进攻。结果就造成了苏军用11个师、4个坦克旅的兵力，进攻德军在北翼留下的两个师。
第37集团军和独立第56集团军的存在，让苏军在罗斯托夫方向的兵力增强了一倍，到11月17日，苏军在这一地区的4个集团军共有21个步兵师，10个骑兵师，8个坦克旅，总兵力接近35万人，其中用来反击的坦克大约120辆。
接连苦战虽然战果巨大，但也使德军极度疲惫，泥泞的道路状况也迟滞了德军的行动，克莱斯勒在17日这天终于出动了自己全部的装甲力量，他决心一举摧毁苏军的防御，夺取罗斯托夫。11月19日，德军击退了的苏军反击，击败第57集团军，并在“斯图卡”轰炸机的掩护下，兵临罗斯托夫城下。
11月20日，德军的3个快速师攻入这座当时有50万人口的城市，随即径直向顿河冲去，“警卫旗队”第1营冲过罗斯托夫铁路桥，并将其完整夺取。与此同时，第60摩步师向东面和东南面一路猛冲，以掩护全军暴露出的侧翼，并攻占了阿克赛斯卡亚，而第13装甲师正在西面勇猛地追逐着后撤中的苏军。
战至21日连日苦战损失较大的苏军选择收缩阵地，
独立第56集团军被迫退至顿河对岸和罗斯托夫以东。
克莱斯勒对外宣布攻占罗斯托夫，城内仅剩少量苏军残余需要清缴。
克莱斯勒被罗斯托夫黏住耗尽心力的时候，11月19日，苏军的独立骑兵军和第295步兵师就已经迂回到了季亚科沃德军的后方，
就在克莱斯勒中场开香槟趾高气昂地宣布罗斯托夫已经被德军攻占的第二天，苏军发动猛烈的反击，
11月22日，第14摩托化军实在顶不住苏军的猛攻，丢弃了重型装备，开始向南撤退，紧随其后的苏军则向图兹洛夫河一线挺进。
马肯森的第3摩托化军转向南方，在第17集团军和第1装甲集团军之间出现了一个缺口，由于兵力短缺，德军无法立即填补上这个缺口。
铁木辛哥马上命令苏军加强反击力量，往克莱斯特的背后猛插。他
命令苏军在进至图兹洛夫河后，立刻以第9、37集团军转向东南方向，直抵第3摩托化军的后方，对罗斯托夫发动突击，第18集团军则在米乌斯河阻止德军第17集团军可能发动的进攻，以保护苏军的侧翼。
德国第一装甲集团军被迫就地转入防御，苏军的炮兵火力凶猛，而苏联航空兵到处寻找德军的野战机场和补给车队发动空袭，一时间德军竟然有些招架不住了。
11月26日，苏军突破德军防线，穿插到克莱斯特背后图兹洛夫，11月27日，苏军收复罗斯托夫，克莱斯特被迫撤退。
德军总参谋长哈德尔在28日发来电报称：“敌人的反击非常强大，我可以感受到他们的决心，现在你必须撤离罗斯托夫，向西后撤至少15公里，才能确保部队不会被苏军包围。”。克莱斯勒在接到电报的第二天，也就是11月29日，苏军突破了德军的防御，对围绕在罗斯托夫周边的军队形成了包围态势，克莱斯勒不得不立刻下令部队全力突围。
战斗持续到12月2日，克莱斯勒带领第一装甲集团军突出重围逃往塔甘罗格方向，红军
不仅收复了沦陷9天的罗斯托夫，而且迫使德军后撤80公里。
德军克莱斯勒装甲集团军在罗斯托夫总共伤亡了大约2.1万人，坦克损失近半，合计部队总损失约50%，堪称遭受了自开战以来最惨重的损失。苏军方面在罗斯托夫战役中总共伤亡约14万人，其中大部分人是在战役结束后死于医疗条件简陋。
铁木辛哥
苏军方面铁木辛哥元帅不惜以必须保卫的罗斯托夫本身做诱饵，抓住稍纵即逝的战机在反击发起阶段与航空兵良好配合，对德军形成了战术航空遮蔽，从而使得反击取得了成功，赢得了卫国战争的首次大捷，给了正在苦难与精神折磨中的苏联军民一剂强心针。
在已经被夷为废墟的罗斯托夫城内，苏军士兵用黑色颜料在一座大楼墙上歪歪扭扭地写下了
“罗斯托夫屹立在顿河上，克莱斯特一无所获！”
的字样。
负责进攻莫斯科的古德里安以旁观者身份作出的评述倒是最为准确客观：“我们的灾难是从罗斯托夫开始的。”