1942 年初，在东线战场，苏德双方陷入了长达一年的胶着僵持态势。直至 1942 年末，苏联加里宁方联军派遣出苏军精锐的第 3 突击集团军，向德军中央集团军群的防线发起大规模进攻，主要意图在于牵制其兵力，阻止中央集团军群南下支援斯大林格勒。

苏联的铁路重镇大卢基，位于洛瓦矶河畔，是通往莫斯科的关键交通枢纽，其铁路线纵贯北面的列宁格勒与南面的斯大林格勒。1941 年 8 月，大卢基城被德军占领，德军企图借此快速支援南北方集团军群。德军占领后，在城内修筑了坚固的堡垒工事，囤积大量战略物资，在城外挖掘了纵横交错的反坦克壕沟，布设密集的雷区与铁丝网，将大卢基城打造成为一座坚不可摧的军事堡垒。

1942 年 11 月，苏军第 3 突击集团军对大卢基发起突袭。当时，驻守在大卢基城附近的有 9 个德军步兵师，多数为二流部队，武器装备欠佳，战斗力较弱。然而，城内的卫戍部队是德军精锐的第 53 步兵师约 5000 多人，以及第 3 山地师的 2000 人。

在进攻前夕，苏军开始清剿大卢基周围的德军，还出动苏联空军对这座城市进行轰炸。此时，德军中央集团军群在勒热夫地区和斯大林格勒投入众多兵力，无法抽调部队支援大卢基。 苏军在大卢基外围阵地上击溃德军第 3 山地师，于 11 月 24 日将大卢基城彻底包围。

11 月 25 日，苏联红军对大卢基城发起总攻，攻坚主力为苏军的 4个精锐近卫师以及爱沙尼亚师，总兵力达 6 万多人。 这些部队属于苏军步兵师，重型武器匮乏，仅有少量 T34 坦克配合作战。苏军指挥官似乎欠缺攻城战经验，一味期望凭借人海战术一举拿下大卢基城。

结果，苏军的坦克部队在德军 88 毫米高炮和反坦克炮的猛烈轰击下，近乎全军覆没。 苏军步兵失去坦克掩护，仅凭热血冲锋，德军密集的堡垒工事形成强大火力交叉点，对苏军展开猛烈阻击。苏联步兵伤亡持续增加，德军第 83 步兵师将所有精锐士兵部署在城防战略要地，使大卢基城的前沿阵地成为恐怖的绞肉机。 德军数千名士兵，顽强抵挡住苏军数万部队的疯狂进攻。经过两天的残酷战斗，苏军伤亡近万人。

11 月 28 日，德军第 83 步兵师向指挥部请求突围，却遭坚决拒绝，指挥部下达最终命令，东线部队必须坚守每一寸土地，战斗至最后一人，直至增援部队抵达。 11 月 30 日，进攻大卢基的苏军部队损失惨重，爱沙尼亚步兵师仅余一个团的编制，甚至出现数百名爱沙尼亚士兵临阵倒戈，加入德军。

12 月 1 日，苏军的支援部队源源不断从四周赶来，将大卢基城围得密不透风，德军已失去突围机会。苏联决意彻底拔除大卢基这一眼中钉、肉中刺，而此时大卢基城内弹药即将耗尽，难以支撑太久。

12 月中旬，德军第 8 装甲师从列宁格勒奉命支援大卢基，在大卢基外围阵地遭遇苏军猛烈阻击，被阻挡在包围圈外，无法前进。整个 12 月，大卢基城内的德军浴血奋战，伤亡人数急剧上升。 而苏联红军则有源源不断的新生力量补充，在大卢基战线上部署了十几万兵力，众多 T34 坦克以及重型榴弹炮与火箭炮进入指定阵地。

经过数小时的猛烈炮击，苏军 T34 坦克集群一拥而上，再次向大卢基的防御阵地发起冲锋。德军布设的反坦克地雷给苏军坦克部队造成较大损失，但拥有重火力支援的苏军，凭借庞大的兵力优势稳步推进。德军开始溃败，退入最后的堡垒工事拼死抵抗。

1943 年 1 月，德军中央集团军群指挥部终于组织部队对大卢基实施救援。德国空军派出空降部队对大卢基实施伞降，德军的勃兰登堡特种部队也出动一个营的兵力，党卫军帝国师、骷髅师、维京师等纷纷抽调营级力量加入这次解围行动。

1943 年 1 月 9 日，党卫军部队在推进过程中遭苏军火箭炮袭击，伤亡惨重。1 月 14 日，德军的增援部队遭遇苏军重火力压制，在伤亡近万人的情况下仍无法突破苏军防线。 然而，德军的解围行动并非毫无成果，勃兰登堡特种部队巧妙利用缴获的 T34 坦克，成功混入大卢基城。德军空降兵在大卢基西南面强行打通一条生命线，但这已是德军的极限。 他们虽进入大卢基城，但想要守住该城无异于痴人说梦。

最终，勃兰登堡特种部队与伞兵部队趁着夜色掩护，带领残余的 200 多名守军从大卢基城西南面成功突围。 1 月 16 日，苏军最终攻克大卢基城，城内守军 7000 多人仅余 200 多人生还，其余大多战死。

此次战役，大卢基城内的守军与攻城的苏军部队战损比例达1:5，而在大卢基城外围的阵地上，德军伤亡近 5 万人，拥有庞大兵力优势以及重型火炮支援的苏联红军，伤亡人数则超过 10 万人。