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Die Ardennenoffensive (auch Rundstedt-Offensive) oder auch offiziell zuerst Unternehmen „Wacht am Rhein“ war die letzte deutsche Großoffensive im Zweiten Weltkrieg. Im Winter 1944 gingen drei deutsche Armeen im Osten und Nordosten von Belgien sowie in Teilen des Großherzogtums Luxemburg überraschend gegen die 12. amerikanische Armeegruppe zum Angriff über. Ähnlich wie bereits 1940 sollten sich deutsche Panzertruppen den Weg durch das unwegsame Gelände der bzw. westlichen Teile der Eifel bahnen und die Alliierten zurückwerfen. Die neu aufgestellte 6. SS-Panzerarmee, zu der die vier SS-Panzerdivisionen , Das Reich, Hohenstaufen und Hitlerjugend gehörten, lag im Bereitstellungsraum des Gebietes Losheimer Graben südwestlich von Köln-Bonn. Sie hatte den Hauptangriff an der Nordflanke mit dem kürzesten Weg nach Antwerpen vorzutragen. Zu ihr gehörte auch die Kampfgruppe Joachim Peiper. Im Tagesbefehl vom 15. Dezember 1944 forderte der Oberbefehlshaber der 6. SS-Panzerarmee, Sepp Dietrich, von allen ihm unterstellten Verbänden der Waffen-SS, des Heeres und der Luftwaffe den höchsten Einsatz bis zum letzten Mann.
Eines der Hauptangriffsziele war die Hafenstadt Antwerpen, die für die Alliierten für ihren Nachschub von großer Bedeutung war. Zuerst sollte ein Vorstoß bis zur Maas gelingen, um von dort aus über Lüttich, dem Albertkanal folgend, Antwerpen zu erreichen. Zugleich bestand die operative Absicht darin, einen Keil zwischen die britischen und amerikanischen Truppen im Raum Aachen und Maastricht zu treiben, um dann die sich an der rechten Flanke (also nördlich des Vorstoßes) befindlichen Briten einzuschließen und zu vernichten. Die Ardennen als Ziel einer umfassenden Gegenoffensive waren tatsächlich gut gewählt. Einige der amerikanischen Einheiten in diesem Gebiet waren in ihrer Kampffähigkeit eingeschränkt, da das Ardennengebiet von den Amerikanern als „Vorbereitungsgebiet" für neue, unerfahrene Einheiten und als „Erholungsraum" für geschwächte Truppenteile, die eine „Ruhepause" nach der Schlacht um Hürtgen (Allerseelenschlacht) benötigten, genutzt wurde. Insgesamt standen an diesem Frontabschnitt nicht mehr als vier US-Divisionen. Von der amerikanischen Seite wurde die Offensivfähigkeit der Deutschen zu diesem Zeitpunkt generell nur noch als gering eingeschätzt, und mit einer Offensive in den Ardennen wurde am wenigsten gerechnet. Zudem waren die Alliierten nach der misslungenen Operation Market Garden im September 1944 mit ihren eigenen Offensiv-Vorbereitungen nördlich und südlich der Ardennen beschäftigt. Die Engländer waren bereits dank in Bletchley Park in der Lage, den deutschen Funkverkehr zu entschlüsseln. Die wichtigsten Befehle auf deutscher Seite wurden jedoch nicht wie bisher per Funk, sondern per Kradmelder übermittelt. Der militärische Nachrichtendienst der Alliierten konnte aus den durchaus vorhandenen Einzelbausteinen, die auf eine geplante, große Operation der Deutschen hindeuteten (Berichte von Truppenverlegungen, einzelne Aussagen von Kriegsgefangenen höherer Ränge, abgehörte Funksprüche etc.) nicht das entsprechende „Gesamtbild" ableiten und war nicht in der Lage, die richtigen Schlüsse daraus zu ziehen.
Zur Unterstützung der Offensive wurden zwei weitere Kleinunternehmen durchgeführt: Unternehmen Greif war der Deckname für ein Kommando deutscher Soldaten unter dem Befehl von Otto Skorzeny. Die perfekt englisch sprechenden Soldaten sollten sich mit Uniformen der US-amerikanischen Armee tarnen und trugen die Erkennungsmarken gefallener oder gefangener Amerikaner. Die Soldaten wurden in 4 Infanterie-, 3 Panzer-, 2 Nachschub- und 4 Panzer-jägerkompanien zusammengefasst, die mit Panzern und Waffen aus alliierten Beutebeständen ausgestattet werden sollten. Doch an der Ausstattung mit schweren Waffen mangelte es erheblich. Von den 25 versprochenen Sherman-Panzern erhielt die Truppe gerade mal zwei. Die Aufgabe der Soldaten des „Greif-Kommandos“ war hauptsächlich, Verwirrung hinter den feindlichen Linien zu stiften, doch sollten sie auch mehrere Brücken über die Maas zwischen und Lüttich besetzen. Das Unternehmen Stösser war eine Luftlandeaktion, in deren Umfang in der Nacht vom 16. auf den 17. Dezember 1300 Fallschirmjäger unter der Führung von Friedrich August von der Heydte 11km nördlich von Malmedy abspringen und eine wichtige Nachschubroute der Amerikaner blockieren sollten. Aufgrund eines starken Schneesturms erreichte allerdings nur etwa ein Fünftel der Truppe die Landungszone, die übrigen Fallschirmjäger landeten verteilt über die gesamten Ardennen.
Den deutschen Angriffskräften gelang in weiterer Folge die Einkesselung der Stadt Bastogne. Die deutsche Angriffsspitze näherte sich bis auf neun Kilometer der Maas bei . Allerdings konnte die 101. US-Luftlandedivision die Stadt gegen die lokale deutsche Übermacht halten. (Dauer der Einkesselung vom 21. Dezember 1944 bis zum 13. Januar 1945) Der von Süden angreifenden 3. Armee von General Patton gelang es dann, unterstützt durch das Wiedererlangen der amerikanischen Lufthoheit infolge der Wetterbesserung, die Stadt zu befreien und die erschöpften Truppen der 101. US-Luftlandedivison zu entsetzen. Die in der Zwischenzeit wieder zum Tragen gekommene Materialüberlegenheit der US-Amerikaner ließ schließlich den deutschen Angriff zusammenbrechen.
Nach Weihnachten klarte das Wetter wieder zunehmend auf, und die Alliierten konnten ihre Lufthoheit wieder vermehrt ausnutzen. Am 1. Januar 1945 wurde deshalb das Unternehmen Bodenplatte durchgeführt. Dies war der letzte große Luftangriff der deutschen Luftwaffe, durch den der Wehrmacht die Fortsetzung der Ardennenoffensive ermöglicht werden sollte. Unter strengster Geheimhaltung griffen hunderte deutscher Flugzeuge mehrere alliierte Flugstützpunkte in Belgien an, um alliierte Flugzeuge, Hangars und Startbahnen so stark wie möglich zu beschädigen oder zu zerstören. 465 alliierte Flugzeuge wurden bei dem Angriff zerstört oder beschädigt. Die Ardennenoffensive endete offiziell am 21. Januar 1945, obwohl einige Ortschaften in den Ostkantonen erst im Februar 1945 durch alliierte Truppen zurückerobert wurden. Von amerikanischer Seite wird die Offensive unter dem Begriff „Battle of the Bulge“ beschrieben; damit ist der vorübergehende deutliche Einbruch in die eigene Frontlinie gemeint.