В самом наступлении на Сталинград участвовало от 500 до 600 самолетов всех типов. Авиационные налеты на город совершались группами по 9–10 самолетов и следовали один за другим. Но такой режим привел только к сильному истощению экипажей и резкому понижению качества бомбометания. В воздушных же боях успех, как правило, еще был на стороне немецких летчиков.
Окружение немецкой 6-й армии под Сталинградом и последовавшее за ним практически полное окружение 17-й армии на Кубани поставило перед Люфтваффе еще одну серьезную задачу: снабжение попавших в окружение войск по воздуху. Для этого бомбардировщики Хе-11 были сняты с боевых заданий и переданы транспортной авиации. При выполнении транспортных задач они понесли большие потери. Для прикрытия транспортных эшелонов пришлось выделить дополнительно большое количество истребителей, ослабив поддержку наземных войск. Все это в целом привело к новым большим потерям авиации и заметному снижению ударной мощи Люфтваффе. В боевой строй начали поступать даже самолеты устаревших конструкций, а подготовка пилотов по срокам была сокращена до трех месяцев.
Кампания 1942 года показала, что Люфтваффе, несмотря на потери, продолжали жестко следовать традиционной тактике массированных ударов, направленных на непосредственную поддержку танковых частей. Но в отличие от кампаний, проведенных немцами на Западе, на Восточном фронте этот подход себя не оправдывал. Причиной тому послужила огромная протяженность фронта, при которой добиться решительного массирования сил на избранном направлении было очень трудно.
После 1942 года перед руководством Германии остро встал вопрос о необходимости перехода от наступательной стратегии к оборонительной. Это коснулось и Люфтваффе, которые ощущали недостаток в материальной части, авиационном топливе и кадрах. Сроки подготовки немецких летчиков пришлось сократить, в результате чего их боевые качества начали неуклонно снижаться.
В то же время немецкая авиация нашла в себе силы провести воздушную операцию во время очередного контрнаступления советских войск в районе Харькова (21 февраля – конец марта 1943 года). В этой операции участвовали соединения 1-го и 4-го авиационных корпусов. Авиация удары наносила как самостоятельно (по собственному плану), так и для поддержки наземных войск. Для этого корпусам приходилось совершать в январе около 350 самолето-вылетов в день, а в феврале их количество возросло до 1000–1250.
В начале апреля 1943 года началось воздушное сражение в небе над Кубанью. В него были втянуты значительные силы советской и немецкой авиации. Однако, несмотря на масштабы и активность действий сторон, бои носили тактическое значение. Тем не менее борьба за кубанское небо завершилась победой советских ВВС.
Накануне начала наступления немецких войск под Курском на центральном участке Восточного фронта был развернут новый 6-й воздушный флот Люфтваффе под командованием генерала фон Грайма. К тому времени численность первого эшелона (первой линии) Люфтваффе на Восточном фронте составляла порядка 2500 боевых машин. Но качество этих самолетов было значительно ниже, чем к лету 1942 года. Непосредственно в районе Курска было сосредоточено не менее 1000 самолетов.
Основные усилия немецкой авиации были направлены на разведку противника, авиационную поддержку наступления наземных войск и поражение резервов в глубине вражеской обороны. Воздушная операция в масштабе всего 6-го воздушного флота под Курском не проводилась. Действия планировались в масштабе авиационных корпусов, а проводились силами авиационных дивизий. Основу боевого порядка каждой дивизии составляли авиационные группы истребителей или бомбардировщиков. В ряде случаев имели место смешанные группы, включавшие в себя бомбардировщиков, истребителей и самолетов-разведчиков.
В начале наступления немецких войск под Курском их авиация совершала до 3 тысяч самолето-вылетов в сутки, причем пикирующие бомбардировщики ежесуточно совершали по 5–6 боевых вылетов. Однако к концу первой недели операции интенсивных действий немецкой авиации снизились наполовину, тем не менее до конца июля они поддерживались на уровне одной тысячи самолето-вылетов в сутки. Но в связи с противодействием советской авиации, Люфтваффе во время Курской битвы так и не удалось добиться превосходства и вернуть утраченное господство в воздухе.
После Курска считается, что немецкая стратегия концентрации ударной авиации для непосредственной поддержки наземных войск потерпела полный крах. В связи с этим на начальника штаба Люфтваффе ополчились и Г. Геринг, и А. Гитлер. Геринг предлагал назначить Ешоннека командующим одним из воздушных флотов, но Гитлер категорически возражал против этого. Генерал пытался объясниться с фюрером лично, но Гитлер, которому нужен был козел отпущения, только произнес: «Вы знаете, какой выход вам остается». Ешоннек застрелился. Новым начальником штаба Люфтваффе в сентябре 1943 года был назначен генерал Кортен, который сразу же стал откровенно «заигрывать» с Герингом, уверяя того в возможности резко поднять боевые возможности Люфтваффе.
Новый начальник штаба ВВС предложил отказаться от массированной непосредственной поддержки действий сухопутных войск с воздуха и перейти к использованию Люфтваффе для решения более значительных задач стратегического и оборонного характера. Для решения столь объемных задач по инициативе Котрена создается Верховное командование Люфтваффе (ОКЛ). Началось активное создание стратегической авиации, ради чего были ослаблены группировки авиации, действующие на Восточном фронте.
Была начата разработка плана стратегического воздушного наступления против СССР. В основе этого плана лежала идея в результате одной или нескольких операций и тщательного выбора целей лишить Советский Союз от 50 до 80 процентов производственного потенциала.
Пока штабом Люфтваффе готовилась эта масштабная операция, советские войска развернули успешное наступление на Днепр, практически не встречая сильного сопротивления со стороны немецкой авиации. Так, на центральном участке советско-германского фронта протяженностью 650 километров в то время немецкое командование имело всего 500 самолетов, из которых большую часть составляли разведчики и истребители. Незначительные успехи немецкой авиации на других участках фронта были временными и уже не играли роли в общей картине борьбы за господство в воздухе.
К началу 1944 года в составе соединений Люфтваффе на Восточном фронте действовало порядка 1710 боевых самолетов. Гитлер еще не оставлял надежды выиграть эту войну, Геринг всячески поддерживал его в этом, возлагая особые надежды на укрепление авиации. Но в начале этого года авиация союзников начала операцию по нанесению ударов по объектам немецкой авиационной промышленности. В рамках этой операции только в феврале 1944 года удачным бомбовым ударам подверглись 23 самолетостроительных и 3 моторных завода Германии. Надежды на возрождение былой мощности Люфтваффе после этого стали нереальными.
Весной 1944 года, в связи со стремительным наступлением советских войск на правом берегу Днепра и другими причинами, четко обозначился провал плана стратегического удара против Советского Союза. Командование Люфтваффе начало перебрасывать свои основные силы на южный участок фронта для обороны нефтепромыслов, расположенных в Румынии. В конце мая около 750 самолетов первого эшелона, т.е. около 40% всех сил Люфтваффе на Восточном фронте, был сосредоточено в Бессарабии и Румынии. Для прикрытия территории Германии было создано два новых объединения, получивших названия «Оперативное истребительное командование «Восточная Пруссия» и «Оперативное истребительное командование «Верхняя Силезия». Граница между зонами ответственности этих командований проходила по линии Познань, Варшава, Брест-Литовский.