1941年10月6日似乎為了平衡，希特勒同樣也給古德里安曾經的上級克萊斯特新的名頭，第1裝甲集群改稱第1裝甲集團軍。下轄:
第3摩托化軍第13裝甲師、黨衛軍第5“維京”師、斯洛伐克快速師
第14摩托化軍第14、16裝甲師
意大利遠征軍第3、9、52摩步師
第60摩步師、第198步兵師
10月7日，第1裝甲集團軍第13裝甲師攻至奧西片科城北，與奪取奧西片科城的黨衛軍“希特勒警衛旗隊”旅級師會師，德第14裝甲師攻佔馬裡烏波爾，合圍大托克馬克—馬裡烏波爾—別爾江斯克地域蘇南方面軍第18、9集團軍6個師。10日德軍基本肅清包圍圈，俘虜蘇軍10.6萬人，德國人稱之為“亞速海會戰”。
戰役結束後，參戰的第11集團軍所轄第49山地軍第1、4山地師和黨衛軍“希特勒警衛旗隊”旅級師編入第1裝甲集團軍。隨後其內部編制調整，第3摩托化軍轄第13裝甲師、黨衛軍“希特勒警衛旗隊”旅級師、第60摩步師，第14摩托化軍轄第14、16裝甲師、黨衛軍第5“維京”摩步師，第49山地軍轄第1、4山地師、第198步兵師。
挾勝利之威，第1裝甲集團軍以第49山地軍、意大利遠征軍為左翼，攻向斯大林諾；以第3、14摩托化軍為右翼沿亞速海、塔甘羅格灣攻向羅斯托夫。
10月16日，蘇軍最高統帥部大本營下達西南、南方面軍逐步後撤命令。19日德第13裝甲師攻佔塔甘羅格，21日德第1山地師佔領斯大林諾，蘇聯重要的煤、鐵、鋼生產基地頓巴斯工業區淪陷，但德軍未實現消滅當面蘇軍主力的目標。
10月22日，“南方”集團軍群司令龍德施泰特簽署第10號指令，決定以第1裝甲集團軍進攻羅斯托夫。
11月5日第1裝甲集團軍以第14摩托化軍、第49山地軍第1師為北路，第3摩托化軍為南路向米烏斯河以東蘇第9集團軍發動進攻，1天內第14摩托化軍即突破蘇軍陣地，迫使蘇軍撤退並前進30公里。但6-7日蘇軍投入反擊，到8日德軍攻勢被徹底遏止。
11月8-11日，克萊斯特放棄原定的從北路迂迴攻擊羅斯托夫的企圖，變更部署，調第14裝甲師配屬第3摩托化軍，正面直攻羅斯托夫。
11月17日德、蘇兩軍同時發起對對方的進攻，南邊德第3摩托化軍攻擊蘇第56集團軍，北邊蘇第9、37集團軍攻擊德第14摩托化軍。
11月20日德第13、14裝甲師、黨衛軍“希特勒警衛旗隊”旅級師粉碎蘇軍抵抗，衝入羅斯托夫，並於21日佔領城市，進至頓河南岸。
但孤軍深入的第1裝甲集團軍卻面臨著後勤不暢、兵員補充缺乏、側翼後方承受蘇軍反攻的巨大壓力。
11月26日蘇軍攻至圖茲洛夫河一線，第3摩托化軍軍長馬肯森不得不先後抽調第13、14師填補北邊後方缺口。克萊斯特決定28-29日夜撤出羅斯托夫。
12月1日凌晨2時，希特勒解除主張後撤至米烏斯河以西的“南方”集團軍群司令龍德施泰特職務，但態勢的惡化最終迫使德第1裝甲集團軍於2日全線退至米烏斯河據守。
“我們的災難是從羅斯托夫開始的，那是危機迫近的預兆”古德里安聽聞後言道。
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