В мае 1942 года советское наступление на Харьков было провалено и советские войска вновь отступали, именно в это время немецкие войска нанесли мощный удар в районе стыка Брянского и Юго-Западного фронтов.
Первостепенной целью летне-осенней компании 1942 года для немецкого командования было наступление на Воронеж. Операция носила кодовое название «Блау». Силами армейской части группы «Юг», в состав которой входили 2-я и 4-я танковая армия, 2-я венгерская армия и 8-я итальянская армия под командованием фон Вейхса, немцы пытались захватить Воронеж. Этот город был поворотной точкой на юг для германской армии, который к тому же планировалось использовать как основную базу для обеспечения флангового прикрытия для главного направления всей военной компании 1942 года - взятие Сталинграда с последующим продвижением на Кавказ. Немцам сопутствовала удача, уже к середине августа им удалось оттеснить советские войска и овладеть всей правобережной частью города.
С середины августа 1942 года по 25 января 1943 года за город Воронеж шли ожесточенные бои, незаслуженно забытые.
Огромными усилиями советским частям Воронежского фронта удалось закрепиться на правом берегу реки Воронеж, на, так называемом, Чижевском плацдарме, который солдаты прозвали «долиной смерти». Через центр города к Чижевскому плацдарму простиралась немецкая оборона.
Бои за Воронеж были не менее ожесточённее и яростнее, чем за Сталинград. Немецкие войска под огневые точки приспособили подвалы, погреба и останки фундамента от домов. Точное число погибших советских воинов на Чижевском плацдарме неизвестно до сих пор. За весь период Отечественной войны, было только два города, где линия фронта проходила через сам город – это Воронеж и Сталинград.
Воронеж был вторым городом в истории Великой Отечественной войны, в котором более полугода проходили тяжёлые городские бои и третьим, после Ленинграда и Севастополя, по длительности нахождения на линии фронта.
В ночь с 24 на 25 января 1943 года на левом берегу города советское командование сосредоточило мощную по численности и ударной силе группировку войск РККА. Рано утром вместе с первыми залпами «Катюш» и артиллерийских орудий, части Красной армии перешли в наступление по всей линии фронта. Так началась Воронежско-Касторненская наступательная операция. Город был освобожден одним мощным ударом за один день и противник был отброшен далеко за Дон. За семь месяцев непрерывных боев в Воронеже наступила тишина. Хотя город еще был объят пламенем, и груду камней, оставшуюся от домов, трудно было назвать городом, уже 26 января из окрестных деревень местное население стало возвращаться в освобожденный город.
Воронеж вошел в число двенадцати крупных населённых пунктов Европы, наиболее пострадавших во Второй мировой войне и в число пятнадцати городов СССР, требующих немедленного восстановления.
В боях за Воронеж было уничтожено 26 немецких дивизий, а также румынские части и подразделения 8-ой итальянской армии, полностью разгромлена 2-я венгерская армия.
Количество пленных было больше, чем под Сталинградом. По приблизительным подсчётам в сражениях на воронежской земле погибло не менее четырёхсот тысяч советских воинов. Имена и фамилии многих из них неизвестны до сих пор.