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這次戰役的結果給紅軍上下一個響亮的耳光，他們在夏季靜默期中推行的所謂整頓與提升其實只是一個虛幻的泡影，在德軍犀利的進攻中一下子就被戳破了，即便紅軍在兵器、兵力上占了優勢，但部隊戰鬥力依然很成問題，紙上優勢遠遠不等於實際作戰中的優勢，特別是霍特集群靈活多變的戰役突擊能力和曼施坦因針對河曲部戰役潑辣的手術刀解剖戰術，都讓紅軍嘆為觀止，也給紅軍將領們上了生動的一課。
在紅軍總參謀部的內部討論中，不止一次有人提出倘若頓河大河曲部這場戰役是雙方角色、位置互換，紅軍是絕打不出這種水銀瀉地、暴風驟雨般進攻套路的，最多只能利用兵力優勢一路堆過去——勒熱夫突出包圍戰中已鮮明地展現了這一點，這證明紅軍在大兵團指揮作戰中還有很長一段路要走，至少要向對手學習——儘管戰役失敗的表現原因是重兵集團進行圍困時被敵人外圍裝甲集群突擊干擾而導致。現在唯一能做的就是整理部隊、總結教訓。
幾天之後，紅軍總參謀部的命令便隨即下達，鑑於第12、21集團軍被重創，所有部隊已打殘，撤銷有關建制，將12集團軍剩餘兵力編入西南方面軍其餘受損部隊，將21集團軍餘部編入第24集團軍，整場戰役盤點下來發現最後居然是全線展開、持續血戰的史達林格勒方面軍損失最小。
在戰役總結會上，各方面為責任問題而互相爭執，羅科索夫斯基認為最大責任應該由史達林格勒方面軍和葉廖緬科來負，最起碼他不該把軍艦放進來；而葉廖緬科針鋒相對的認為如果沒有21集團軍的冒進，這場戰役根本不會打成這樣，驚魂未定、最後幾乎以身倖免的瓦圖京則把矛頭指向布良斯克方面軍，認為要不是該方面軍沒有拖住霍特集群，怎會發生西南方面軍後衛被圍、最後被迫放棄進攻這件事？而布良斯克方面軍也覺得委屈：沃羅涅日方面軍落敗後，大本營一再要求謹慎應對，誰能料到瓦圖京的後衛集團軍居然連兩天都沒能撐住？
但華西列夫斯基和朱可夫都知道問題出在誰身上，兩人很知趣地一聲不吭，事實上也沒法說太多了，他們一再要求推遲進攻時間，等待頓河冰凍後再過河——史達林同志不予採納，結果導致21集團軍和24集團軍19萬人被包圍；華西列夫斯基請求先行剿滅霍特集群再撲向羅斯托夫——史達林同志再次拒絕，結果導致沃羅涅日方面軍的崩潰和西南方面軍遭到衝擊，所有知道戰役決策的知情人士都用同情的眼光看著兩人。
或許為了掩飾自己的決策，也為了在部下面前辯解，史達林這次破天荒地沒有大發脾氣，反而積極張羅起兵力補充來，三周時間內損失了30萬部隊、500輛坦克的數量雖然大大超過了預計，但也不是什麼災難性的後果，大不了與過去一年的平均消耗水平（每周10萬人）接近，這一年多里哪一周不損失10萬？這次西南、頓河、史達林格勒三個方面軍建制完整、主力尚存已是非常難得的結果了，他並沒有太放在心上，但如何開展下一步行動卻成了很大的問題。
在聽完各方面的意見後，史達林習慣地進行總結髮言：「……前天我接到了一封來信，是51集團軍第4機械化軍軍長瓦西里·沃利斯基少將寫給我的，我建議大家可以討論一下……」
朱可夫接過了信，信的內容不長，但他看了之後臉色迅速陰沉下來：
「尊敬的史達林同志：
……鑑於此次戰役前期暴露出來的有關問題和敵我兵力、兵器、戰鬥力的對比情況，我認為總參謀部策劃的『天王星』行動不僅不會成功，而且會帶來不堪設想的嚴重後果，作為一個忠實的黨員，同時代表參加這次戰役的第4機械化軍全體負責幹部，我請求國防委員會立即仔細審查這一戰役決定和相關計劃，並請求推遲或者完全取消這次戰役。」
看著信里矛頭直指「天王星」計劃，朱可夫就沒來由地感到一陣憤怒，但還是強壓著火氣將信件遞給了華西列夫斯基。
「這是？……」華西列夫斯基一開始不知道內容，粗粗掃了幾眼之後臉色也迅速陰沉下來，整件事可大可小，往小了說只是一個軍級幹部對作戰計劃的不同意見，往大了說是在暗示他和朱可夫兩人的指揮與策劃有問題。史達林同志沒有當面駁斥並用批判性的意見來點評這封信，似乎又讓人捉摸不定最高統帥的意見。
華西列夫斯基和朱可夫都是大風大浪里過來的，他們一眼就看出這件事背後不簡單：在被曼施坦因打了一悶棍後，史達林同志對「天王星」後續作戰的信心與決心開始動搖了，甚至已在提前尋找退路——看我已提前提醒你們了，萬一到時候失敗可不要怪我。這種推卸責任與事先甩包袱的做法讓兩人提高了警惕。
「這種動搖主義與懷疑主義的思想是不能讓我們獲得勝利的。」眼看史達林的狗腿子們蠢蠢欲動，朱可夫站立起來發言，他的口氣很重，說話十分刺耳，「在頓河河曲部戰鬥中，我們犯了很多錯誤，但這並不表示我們無藥可救，恰恰相反，很多錯誤就是在不必要的意見爭執和胡思亂想中犯下的……我們軍一級、師一級的指揮員不去考慮如何提高所屬部隊戰鬥力，不去思考如何提高部隊戰術執行能力，反而本末倒置地來考慮戰略、全局問題，他在想什麼？他有這個高度和眼光麼？他以為自己比史達林同志更高明麼？比整個總參謀部更高明麼？如果那樣，我可以請他來負責全局！」