德軍裝甲部隊在突破防線後，沒有像往常一樣擴大突破口，而是以極高的速度向蘇軍後方縱深穿插。
坦克和裝甲車沿著鄉間土路和草原小道全速前進，步兵搭乘卡車緊隨其後，工程兵在橋樑和隘口處快速架設便橋或排除障礙。
整個穿插行動持續了不到西十八小時，德軍就以損失一萬人的代價，在蘇軍後方形成了一道堅固的封鎖線，完全切斷了高加索方面軍主力與後方的聯絡。
朱可夫在得知德軍完成穿插的訊息時，正在前線視察部隊。
他站在指揮所的沙盤前，看著參謀標出的德軍穿插路線，沉默了很久。
“曼施坦因這一刀，捅得真狠。”
被包圍的蘇軍部隊包括七個集團軍，約七十萬人。
他們的彈藥和物資儲備本就不足，補給線被切斷後，情況迅速惡化。
德軍對被圍蘇軍進行了嚴密的封鎖，同時用重炮和轟炸機日夜不停地轟擊包圍圈內的每一寸土地。
蘇軍嘗試了多次突圍，每一次都被德軍頑強的防禦打了回去。
為了打破包圍，後方的蘇軍付出了三十萬人的傷亡，但包圍圈依然牢固。
包圍圈內的條件越來越惡劣。
彈藥越來越少，食物和飲水幾乎斷絕，傷員得不到救治，屍體來不及掩埋，在嚴寒中凍得像石頭一樣硬。
士兵們蜷縮在戰壕和彈坑裡，忍受著飢餓、寒冷和絕望的折磨。
有人開始逃跑，有人開始投降，有人選擇了自殺。
部隊的指揮系統開始瓦解，各部隊各自為戰，互不相救。
朱可夫在包圍圈形成後的第三天，乘坐一架小型運輸機，在戰鬥機護航下冒險從一處臨時修築的簡易跑道上起飛，離開了包圍圈。
與他一同離開的還有方面軍司令部的部分高階參謀和軍官。
這個決定在當時引起了巨大的爭議，但朱可夫的理由很充分，他不能讓自己被俘，他還要回去組織新的防線，挽救更多的部隊。
朱可夫離開後，包圍圈內的蘇軍失去了統一的指揮。
各集團軍司令各自為戰，有的主張繼續突圍，有的主張堅守待援，有的主張投降。
混亂中，德軍的心理戰部隊開始發揮作用，他們用廣播和傳單向包圍圈內的蘇軍喊話，承諾投降後會得到食物、醫療和溫暖的戰俘營。
1943年1月下旬，在被圍困了整整兩週後，彈盡糧絕的蘇軍殘餘部隊放下了武器。
約六十萬蘇軍士兵走進了德軍的戰俘營，他們衣衫襤褸，面黃肌瘦，眼神空洞，像一群行屍走肉。
加上此前陣亡和被俘的六十萬人，蘇軍在整場高加索戰役中損失了一百二十萬人。
高加索平原被德軍完全佔領。
巴庫的油田落入了德國人之手。
訊息傳到柏林時，德國總統正在狼穴的地下指揮室裡研究東線戰局。
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