«Главная операция на Восточном фронте. Ее цель… разбить и уничтожить русские войска, находящиеся в районе Воронежа, южнее его, а также западнее и севернее реки Дон. В связи с тем что необходимые для этого соединения будут поступать только постепенно, эта операция распадается на ряд последовательных, но связанных между собой ударов, дополняющих друг друга. Поэтому их следует распределить по времени с севера на юг с таким расчетом, чтобы в каждом из этих ударов на решающих направлениях было сосредоточено как можно больше сил как сухопутной армии, так и в особенности авиации… Началом всей этой операции должно послужить охватывающее наступление или прорыв… в направлении на Воронеж. Цель этого прорыва — захват города Воронежа».

Удар на Воронеж получил условное название операции «Блау». Ее подготовку и проведение Гитлер возложил на командующего армиями «Юг» фельдмаршала фон Бока.

Это была одна из самых подготовленных наступательных операций немецко-фашистских войск. Захвату Воронежа Гитлер придавал очень большое значение. Немецко-фашистские войска, мечтал фюрер, через Воронеж «охватили бы Москву с юго-востока, а в дальнейшем также с востока». По приказу Гитлера для захвата Воронежа, который намечалось взять с ходу, и дальнейшего продвижения на Москву и Кавказ стягивались в мощный кулак несколько немецко-фашистских армий усиленного состава, обеспеченных самой новейшей военной техникой: 4-я танковая, 2-я полевая, основные силы 6-й полевой, 4-я воздушная, 2-я венгерская армии. Всего около сорока дивизий, в том числе шесть танковых и пять моторизованных. Свыше тысячи танков. Еще больше самолетов. Основные силы немецко-фашистских войск концентрировались на стыке правого фланга 40-й армии и левого фланга 13-й армии Брянского фронта. А на весь Брянский фронт во всей 420-километровой полосе обороны было на ходу всего 380 средних танков Т-34 и 186 тяжелых КВ. И самолетов значительно меньше, и зенитной артиллерии.

В самом Воронеже полевых войск не было. Воронежский гарнизон в основном состоял из бойцов-чекистов: 41-й полк НКВД, два батальона 287-го полка оперативных войск НКВД, два батальона 233-го конвойного полка НКВД, один батальон 125-го полка НКВД по охране железнодорожных сооружений. Это были малочисленные части, вооруженные лишь винтовками да ручными пулеметами. Кроме того, в Воронеже был небольшой учебный центр командного состава Юго-Западного фронта, два эскадрона учебного запасного кавалерийского полка.

С мая въезд в город был категорически запрещен. Требовался специальный пропуск. Жителям рекомендовали уезжать.