Operasi Uranus ialah pengepungan Soviet dalam Perang Dunia II atas angkatan bersenjata Jerman selama Pertempuran Stalingrad. Pengepungan rangkap dilancarkan pada 19 November 1942 dengan serangan ganda, yang akhirnya bertemu di Kalach 4 hari kemudian.
Persiapan untuk pengepungan itu dibuat dengan saksama. Stalin dipengaruhi untuk mengizinkan Zhukov dan Vasilevsky berdasarkan kondisi dan pemikiran yang diperlukan. Strategi Zhukov ialah menyuplai Stalingrad yang dikepung dengan pasokan cukup untuk menarik Jerman semakin ke dalam, dan sedikit demi sedikit melemahkan Pasukan VI Jerman Paulus, sedangkan perbekalan dan peralatan Tentara Merah yang segar digunakan untuk membangun 5 pasukan tank baru (dari saat ini produksi mesin perang Soviet jauh melampaui perkiraan Jerman). Kemudian pasukan baru itu dibantu di garis depan manapun. Sekali pasukan Jerman terkumpul di Stalingrad, Uni Soviet memutuskan pengepungan luas berdasarkan 2 pemikiran: menyerang garis depan yang lebih lemah, saat itu dipegang oleh pasukan Rumania yang kurang persenjataannya dan menghindari campur tangan Pasukan Jerman Ke-VI. Kerahasian strategi membuat operasi ini terbukti efektif serta mengejutkan, sebagian karena serangan tipuan Soviet, serta Jerman yang tidak yakin dengan kemampuan Soviet mengadakan operasi seperti itu.
Setelah pertahanan Rumania berhasil diobrak-abrik, Tentara Merah maju menembus kabut dingin. Tentara Jerman bahkan tidak ada yang mampu bertahan, dan akhirnya front utara dan selatan bertemu di Kalach, berhasil merebut sebuah jembatan yang membentang di atas Don.
Lebih dari seperempat juta pasukan Blok Poros terputus dari pasokan karena musim dingin yang keras mulai turun. Keadaan penyerang Jerman di Stalingrad tampaknya menyedihkan dan pada 22 November Jenderal Friedrich Paulus mengirimi Adolf Hitler sebuah telegram, mengabarkan bahwa Pasukan Ke-VI dikepung. Penerobosan dalam kriptografi Soviet berperan dalam keberhasilan operasi ini.
Dilarang keluar dari pengepungan itu, Tentara Merah mulai melakukan perang gerilya terhadap Pasukan Keenam Jerman bermula pada 31 Januari 1943. Suplai bantuan yang dijanjikan oleh Luftwaffe tak pernah sampai oleh karena dalam perjalanan, rombongan penyuplai dihadang oleh pertahanan antipesawat Soviet. Banyak dari pesawat penyuplai itu ditembak jatuh. Keadaan cuaca yang sangat keras serta situasi amat genting berperan dalam melemahkan kesehatan pasukan dan keefektifan perlengkapan.
Pada 2 Februari 1943, Pasukan Ke-VI yang terdiri atas sekitar 100.000 orang, menyerah pada Uni Soviet, meski hanya sekitar 6.000 tahanan yang masih hidup yang kembali ke Jerman jauh setelah perang berakhir. Operasi ini diadakan dalam koordinasi penuh dengan Operasi Mars dekat Moskow.
Tentara Merah bertemu begitu cepat di Kalach, sehingga pertemuannya harus diulang kembali untuk pemfilman propaganda beberapa hari kemudian. Angkatan Bersenjata Soviet berhasil merebut jembatan itu karena pasukan bertahan Jerman tidak mampu menahan gerak maju tank-tank Soviet yang begitu cepat datangnya.
Kemerosotan moral akibat perang yang menjemukan juga berpengaruh terhadap kekalahan Jerman. Pada masa perang, Jerman menderita kekalahan besar akibat perang yang tidak kunjung selesai.
Selama pengepungan, Hitler mempromosikan Paulus ke pangkat Panglima Tertinggi, lalu ia menjadi marsekal Jerman pertama yang menyerah. Menurut beberapa sumber Hitler memerintahkan pengangkatannya dengan harapan bahwa ia akan bunuh diri untuk menghindari penyerahan tongkat marsekalnya.