莫斯科会战和苏军发动冬季总攻后，德军的力量受到很大削弱，冬季作战结束时德军伤亡总数达116万余人，病员尚不包括在内。尽管如此，1942年春，他们尚拥有860万人的庞大兵力。在苏德战场，部署着德军及其仆从国军队近620万人，坦克和强击炮3229辆，火炮和迫击炮约5.7万门，作战飞机3395架。
而苏军取得两大战役的胜利之后，实力却有了很大增强。到1942年5月，苏军作战部队共510万人（海军和国土防空军除外），坦克约3900辆，火炮、迫击炮44900门，作战飞机2200多架。与此同时，盟国对苏军的援助越来越大，并且对德军采取的行动也越来越积极，日本北进威胁苏联的可能性则越来越小。从总的态势看，苏德战场的形势已朝着对苏军有利的方向发展。
1942年4月5日，德军统帅部发布东线作战第41号训令，希特勒被迫放弃一贯奉行的全线进攻战略，采取逐次进攻战略，要求“歼灭苏军残存的有生力量，尽可能多地夺取它的最重要的战争经济资源”，重新夺取战略主动权。作战的基本方针是：“中路陆军放慢进攻速度；在北面，应攻陷列宁格勒，并与芬兰军队建立陆上联系；在陆军战线南翼，应楔入高加索地区。”考虑到冬季会战的结果、可供使用的兵力兵器和运输状况，只能逐步实现上述目标。
苏联红军发动反攻，图为一名苏联士兵在向母亲告别。希特勒确定的先后顺序是：“目前应把所有可以动用的兵力集中到南段主要作战方向，以歼灭顿河前面的敌人，接着占领高加索地区的油田和通往高加索山脉的通道。一俟包围地区形势发展允许，或者从别的地方抽出足够的兵力，就应最后攻占列宁格勒和夺取英格曼兰。”
为实现上述目标，并为夏季作战做好准备，希特勒决定，首先在克里木肃清刻赤半岛的苏军，占领塞瓦斯托波尔，在哈尔科夫地域铲除苏军在巴尔文科沃的突出部。
1942年，就在希特勒磨刀霍霍准备打败苏联的时候，苏军最高统帅部也在酝酿于1942年彻底粉碎希特勒军队的计划。
苏军最高统帅部认为，1942年夏季，德军可能在莫斯科和南线发动大规模进攻，其中莫斯科方向将是德军的主攻方向，此线将决定1942年夏季战局的成败。为此，苏军将战略预备队的大部兵力集中到布良斯克地域。
到5月中旬，布良斯克方面军编成内的兵力达到4个坦克军、7个步兵师、11个独立步兵旅、4个独立坦克旅及大量炮兵。此外，第5坦克集团军也在布良斯克方面军后方展开。西南方向则只配置了很少的预备队，而且没有制定应急的行动方案。
由于苏军在冬季攻势之后，必要的预备队尚在组训之中，兵力兵器不足以展开大规模进攻战役，因而关于今后一个时期的行动计划，苏军最高统帅部决定，近期采取积极的战略防御，但同时应在克里木、列宁格勒和杰米扬斯克、哈尔科夫地域、斯摩棱斯克方向、利沃夫—库尔斯克方向实施局部性进攻战役，在夏初消耗、疲惫敌人，待积蓄足够的预备队后，再展开大规模进攻。
4月下旬，苏军最高统帅部批准西南方面军在南方面军部分兵力协同下实施哈尔科夫进攻战役。计划规定，从沃尔昌斯克、巴尔文科沃屯兵场对哈尔科夫发动向心突击，粉碎德军哈尔科夫集团，夺取哈尔科夫，尔后调整部署，从东北面实施突击，夺取第聂伯罗彼得罗夫斯克和锡涅利尼科沃，使德军失去第聂伯河上的重要渡口和锡涅利尼科沃铁路枢纽，为解放顿巴斯创造条件。为了在临近的夏季进攻中便于指挥南翼的军队，苏军最高统帅部于4月21日任命布琼尼为北高加索方向总司令，统一指挥克里木方面军、塞瓦斯托波尔防区、北高加索军区、里海和亚速海区舰队。
苏德双方争夺战略主动权的作战行动，是从1942年春德军进攻刻赤半岛开始的。
德军进攻刻赤半岛前，这里的形势十分复杂。在这一地域与德军对峙的是苏军克里木方面军，它拥有第47、第51和第44三个编有加强兵器的集团军，共计21个步兵师、3577门火炮和迫击炮、347辆坦克和400架飞机。与德军第11集团军拥有的10个半步兵师、2472门火炮和迫击炮、180辆坦克以及不到400架飞机相比，苏军占据明显优势。
2月到4月，克里木方面军曾3次试图突破德军防线，均未成功，被迫转入防御。但是，方面军的战役布势却仍按进攻态势部署，不适于进行防御。2/3的兵力集中在北部直到基特的突出的弧形阵地上，南部的第一线只有3个师加上预备队的两三个师，不足6个师，兵力薄弱。
针对苏军的兵力布置，德军曼施泰因制定了代号为“鸨”的作战计划。“鸨”计划的基本企图是：第30军以3个师的兵力沿黑海海岸对苏军薄弱的南部防线发动出其不意的攻击，突破防线后迅速向北部苏军后方和侧翼迂回，会同在北部担任佯攻任务的德军第42和罗马尼亚第7军围歼北部苏军集团。与此同时，德军计划从费奥多西亚派出1个营的兵力，乘突击艇在苏军后方登陆。
1942年5月8日，德军第11集团军发起“鸨”作战行动，航空兵对克里木方面军进行了密集突击。担任主攻任务的德军第30军首先向苏军薄弱的第44集团军发起攻击，担任偷袭任务的德军也在苏军后方登陆成功。第44集团军由于缺乏充分的准备，没有建立纵深梯次防御，防线很快被突破。德军随后迅速向北部的苏军第47、第51集团军迂回，企图合围北面的苏军。
鉴于局势严重，苏军最高统帅部5月10日清晨命令克里木方面军撤至土耳其壁垒，组织顽强的防御。但是，方面军领导没有执行最高统帅部的命令。
5月11日，最高统帅部责成北高加索方向总司令布琼尼急速前往克里木方面军司令部所在地刻赤市，整顿该方面军军事委员会，“使用一切防御手段，一切部队，空军和海军的兵器，不让敌人向土耳其壁垒以东推进”。由于克里木方面军错过了时机，推迟两昼夜才撤退，未能在土耳其壁垒组织起坚强的防御。
5月13日，土耳其壁垒被突破。
5月14日，德军突至刻赤城西部和南部。布琼尼在征得最高统帅部的批准后，被迫下令克里木方面军撤出刻赤半岛。15日，德军占领刻赤半岛。5月15至19日，苏军一面反击德军的攻击，一面横渡刻赤海峡撤往塔曼半岛，几天内共撤出近12万人。未及撤出的人员，则留在刻赤半岛的许多采石场内坚持战斗，最后大都壮烈牺牲。
刻赤半岛一战，在兵力兵器方面占有很大优势的苏军克里木方面军损失约17.65万人、347辆坦克、3476门火炮和迫击炮、400架飞机。这是苏军自莫斯科保卫战胜利以来的第一次严重失利。苏军最高统帅部对此十分重视，于1942年6月4日专门发出训令，总结了苏军失利的原因。训令指出：克里木方面军领导“不理解现代战争的性质”，是苏军失利的基本原因。这突出表现在，他们把各师展开成一线，没有建立第二、第三梯队，在敌人突破防线后，未能派出足够的兵力抗击敌人，封闭突破口；而且，不顾开阔平原的地形特点，让全部步兵和炮兵过分接近敌军；不能有效地组织各集团军之间、地面部队与航空兵之间的协同；撤退时缺乏组织；在战术上，当德军对左翼实施主要突击时，苏军不是及时采取有力措施加强右翼，而是消极待战，结果使德军轻易突破防线，达成合围。此外，官僚主义和文牍主义也是苏军失利的重要原因。
德军第11集团军夺取刻赤半岛之后，转而将全部兵力用于攻打塞瓦斯托波尔，共集结约20.4万人、450辆坦克、2000多门火炮和迫击炮以及600架飞机的强大兵力。与驻守塞瓦斯托波尔的苏军10.6万人、600门火炮和迫击炮、38辆坦克和53架飞机相比，德军占有明显优势。
6月2日至7日，塞瓦斯托波尔遭到德军地面及航空炮火的猛烈攻击。6月7日拂晓，德军转入进攻。德军第54军从北面和东北面对北湾东端实施主要突击，第30军从卡马雷地区越过萨莲山向塞瓦斯托波尔东南郊实施辅助突击，罗马尼亚山地军在中段进行牵制。头5天，苏军顶住了德军的疯狂进攻。由于德军成功地从海上封锁了苏军的交通补给线，塞瓦斯托波尔守军的补给日益困难，弹药日缺，兵力消耗也很大。相反，德军在得到第17集团军的加强后，突击力大大增强。至6月18日，德军在付出巨大代价后推进到北湾、因克尔曼和萨蓬山等地。6月29日，德军楔入塞瓦斯托波尔市区。6月30日，苏军被迫从坚守8个月之久的塞瓦斯托波尔撤退。
塞瓦斯托波尔的失守，使苏军失去了黑海舰队的主要基地，整个克里木落入德军之手。这对苏军来说，在相当大的程度上进一步恶化了总的形势；而对德国来说，自然是有利的，因为这样就使德军能腾出1个有作战能力的集团军和相当数量的加强兵器。
德军在刻赤发动进攻后的第5天，即1942年5月12日，苏军西南方面军在哈尔科夫方向转入进攻。
德军当时也正准备进攻，目的是守住哈尔科夫，消除第聂伯罗彼得罗夫斯克地域德军南翼交通线的危险，并占领北顿涅茨河以西、哈尔科夫东南地区，为尔后渡河东进创造条件。为此，德军在哈尔科夫地域集结了大量兵力。
苏军西南方面军的进攻开始时很顺利，各突击集团3天内就突破了德军第6集团军的防御，在哈尔科夫以北推进18至25公里，以南推进25至50公里，德军第6集团军处境危急。苏军如将快速兵团及时投入突破口，即可迅速扩大战果。但是，西南方面军领导被所谓兹米约夫地域有德军坦克重兵集团的情报所迷惑，直到17日才将各坦克军投入战斗，延误了战机。德军得以从容调集援军，封闭突破口，并在后方组织起顽强的防御，苏军进攻速度锐减。
5月17日晨，德军“克莱斯特”集群以15个师的兵力，在斯拉维扬斯克、克拉马托尔斯克地区转入反攻。这一情况完全出乎苏第9集团军和整个南方面军的预料。经过一昼夜激战，德军突破了第9集团军防线，向前推进20公里，很快对第57集团军和从南面进攻哈尔科夫的西南方面军突击集群的后方构成威胁。西南方面军军事委员会对这一严重威胁，没有给予应有的重视，苏军最高统帅部也未能认清形势，没有接受苏军总参谋长华西列夫斯基提出的立即停止对哈尔科夫进攻、以消除来自南面的威胁的建议。
5月18日，西南方面军的形势急剧恶化，华西列夫斯基再次建议停止进攻，抽调巴尔文科沃突击集团的主要兵力肃清楔入之敌，恢复第9集团军的态势，但再次遭到最高统帅部的拒绝。
5月19日，情况更趋恶化。直至下午德军楔入苏军后方、企图在巴尔文科沃突出部合围苏军时，苏军才下令停止对哈尔科夫的进攻，调转南部集团对付楔入的敌人，但是为时已晚。此时，德军已重创第9集团军，并将其赶过了顿涅茨河。随后，德军“克莱斯特”集群和第6集团军迅猛楔入苏军第6、第57集团军和博布金将军的集团军战役集群后方。23日，在巴拉克列亚以南10公里地域会合，合围了这些苏军。与此同时，德军还加强了在沃尔昌斯克方向的突击，并成功地合围了苏军第28集团军。
为了打破德军的合围，西南方向指挥部指令第38集团军从外部实施突击，但没有多大成效。被围苏军除小部突围成功外，大部坚持到29日被歼。
此战是苏军自刻赤失败后遭到的一次更为惨重的失败。苏军牺牲和被俘达23万人，损失坦克755辆、火炮和迫击炮5000多门。西南方面军副司令员科斯坚科中将等众多高级将领阵亡，而德军仅损失2万人。
苏军在刻赤、哈尔科夫的失利，使苏德战场南翼的形势和力量对比发生了有利于德军的急剧变化。德军不仅守住了哈尔科夫，而且消除了苏军对第聂伯罗彼得罗夫斯克地域德军南翼交通线的直接威胁，占领了北顿涅茨河以西、哈尔科夫东南地区，战役态势十分有利，重新夺得了主动权，并为夏季进攻创造了十分有利的条件。
相反，一度处于主动的苏军不仅没有夺得哈尔科夫，而且还被迫放弃了那些对夏季战役十分有用的重要地域和登陆场，兵力损失也很大。苏军在列宁格勒附近和杰米扬斯克地域的作战行动，以及西方向的作战行动也没有成功。这样，苏德战场的整个局势至6月底发生了不利于苏军的急剧变化，战略主动权重又落到德军手中。苏军只好转入战略防御。