청색 작전(Fall Blau)은 제2차 세계대전 중인 1942년 여름, 나치 독일이 소련 남부 전선에서 전개한 대규모 전략적 공세 작전이다. 1941년 모스크바 점령에 실패한 독일군은 전쟁 수행에 필수적인 연료 자원을 확보하기 위해 코카서스 지역의 풍부한 유전 지대를 장악하고자 했다. 또한 볼가강 하류의 주요 교통 거점인 스탈린그라드를 점령하여 소련의 보급망을 차단하고 남부 전선의 전황을 결정적으로 유리하게 만드는 것이 이 작전의 핵심 목표였다.
작전의 실행을 위해 독일군은 기존의 남부 집단군을 A집단군과 B집단군으로 분할 편성하였다. 빌헬름 리스트가 지휘하는 A집단군은 남쪽으로 진격하여 코카서스 산맥을 넘어 바쿠의 유전 지대를 점령하는 임무를 부여받았으며, 막시밀리안 폰 바이크스가 지휘하는 B집단군은 스탈린그라드 방면으로 진격하여 A집단군의 북쪽 측면을 보호하고 볼가강 전역을 통제하는 역할을 맡았다. 작전 초기 독일군은 광활한 초원 지대를 빠르게 가로지르며 소련군을 압도했고, 수십만 명의 포로를 잡으며 순조로운 진격을 이어가는 듯 보였다.
그러나 작전이 진행됨에 따라 히틀러의 전략적 오판과 보급의 한계가 드러나기 시작했다. 히틀러는 두 집단군이 동시에 공세를 지속하도록 명령함으로써 독일군의 병력을 분산시켰으며, 이는 작전 목표 달성을 위한 집중력을 약화시켰다. 특히 스탈린그라드 점령에 과도하게 집착하면서 독일 제6군은 처절한 시가전에 휘말리게 되었고, 전선이 지나치게 길어짐에 따라 보급선은 한계에 다다랐다. 코카서스로 향한 A집단군 역시 험준한 지형과 소련군의 강력한 저항에 부딪혀 목표했던 유전 지대를 완전히 장악하지 못한 채 진격이 멈추고 말았다.
청색 작전의 최종적인 결과는 독일군의 재앙적인 패배로 끝났다. 소련군의 대대적인 반격인 '천왕성 작전'으로 인해 스탈린그라드에 진입했던 제6군이 완전히 포위되었으며, 1943년 초 이들이 항복하면서 독일군은 회복 불가능한 타격을 입었다. 코카서스에 투입되었던 A집단군 역시 포위망에 갇히지 않기 위해 황급히 퇴각해야 했다. 이 작전의 실패는 독소전쟁의 주도권이 소련으로 완전히 넘어가는 결정적인 계기가 되었으며, 독일군이 동부 전선에서 더 이상 대규모 공세를 취할 능력을 상실하게 만든 전환점이 되었다.