1942年7月，德、意非洲集团军进攻英军阿拉曼防线失败，陷入僵局，隆美尔及德国最高统帅部已准备放弃攻势。但是，希特勒仍不甘心，命令继续准备进攻尼罗河三角洲。意大利统帅部也请求隆美尔无论如何不要撤退。
在他们的催促下，隆美尔不顾部队疲惫、补给不足，以及缺乏燃料的恶劣状况，决定再次进攻英军阿拉曼防线，突破苏伊士运河。他认为，如现在不进军，双方兵力日趋悬殊，将再无机会向尼罗河三角洲进军了。
阿拉曼防线北濒地中海、向南延伸64千米至卡塔腊洼地的盐碱滩。由于该防线地势复杂，防守严密，没有装甲部队可迂回的开阔翼侧，无法从正面进攻，隆美尔遂决定以哈勒法山为突破口，在该地以东挥戈北上，再朝哈马姆方向进逼海岸。之后，德军击溃英军第八集团军，突破阿拉曼防线，前出至苏伊士运河地区，为夺取埃及铺平道路。
隆美尔计划以德军第一六四师和意军两个师对阿拉曼防线北部的英军第三十军实施牵制性进攻。然后，以德军第九十轻型装甲师、第十五和第二十一装甲师、意军摩托化军及侦察大队，向防守战线最南端希迈马特的英军第十三军实施主攻。
该地段是一个防御的薄弱点，阵地前仅由雷区加以封锁。隆美尔的作战意图是，从南端突破英军防线，部分兵力向东推进到达左侧的哈勒法山山脊，然后迂回山脊，对英军主力实施包围与进攻。
根据“超级机密”提供的可靠情报，英国第八集团军对德、意军的作战部署了如指掌，遂决定以重兵防守战线南端及哈勒法山地。
英军防御兵力为8个师。北面由第九澳大利亚师重兵扼守特勒埃萨突出部，第一南非师把守第九澳大利亚师和鲁瓦伊萨特岭之间的地区，第五印度旅据守鲁瓦伊萨特岭，岭南的第二新西兰师则在代尔穆纳西卜高地上担负正西和西南方向的防守任务，第四十四师和第二十二装甲旅据守哈勒法山，第七装甲师布设在东南面，隐蔽待命，一旦德军坦克企图突破，立即给予痛击。此外，英军还布设了6个相互连贯的布雷区，构筑了坚固的炮兵阵地。英军各步兵师装备有威力强大的新式反坦克炮。部署在阵地前沿的700辆坦克中，有160多辆是装备有75毫米炮的性能优良的美制坦克。英军坦克比德意军优势明显。
8月份，英军得到的补给是轴心国军队的10倍。总之，英军的装备与作战人员素质已超过入非作战以来的任何时候，而德、意军无论是人员还是装备补给均已处于最低点。
8月30日晚23时，德、意军开始向英军防线南端的要塞发起进攻，打响了哈勒法山之战。
英军的大纵深密集布雷区和空军的猛烈轰炸，使德、意军大受挫折，非洲军陷入死亡陷阱。第二十一装甲师师长冯·俾斯麦将军阵亡，非洲军军长内林将军身负重伤。
31日黎明时，先头部队只突进布雷区。上午8时，隆美尔被迫停止战斗。半小时后，鉴于德军两个装甲师已突破至雷区尽头，隆美尔重新下令进攻，同时被迫修改计划，推迟向亚历山大和开罗的进军，将哈勒法山作为直接目标，全部兵力提前北转，尽快横跨哈勒法山脊，以避开右翼英军第七装甲师的威胁。
于是，德，意军掉头直扑英军第二十二装甲旅的防守地段。蒙哥马利迅速派出第二十三装甲旅对保护布雷区的新西兰师和哈勒法山脊的第二十二装甲部队旅实施增援。
至中午，德国非洲军装甲部队主力伤亡重大，未能推进一步。这时，战场上刮起风暴，遮蔽了非洲军部队，英国空军只得停止轰炸。
下午16时，德军进至山脊最有利的据点132高地对面。在轰炸机的配合下，集结在高地的英军坦克和火炮立即向德军开火。
9月1日拂晓，德军第十五装甲师企图包围英军第二十二装甲旅，遭遏制被迫撤退，下午重新发起进攻，再次被隐蔽在工事内的英军第十装甲师的坦克击败。蒙哥马利集中兵力收紧包围圈。天黑前，德军曾3次试图突围均未成功。
激战持续至9月2日上午，德军损失惨重，燃料严重短缺，未能前进一步。隆美尔被迫放弃进攻，于夜间命令其装甲部队逐步撤至8月30日的出发阵地。哈勒法山之战以德、意军失败告终。
在该战中，德、意军损失近3000人，其中死570人、伤1800人、被俘570人；损失坦克50辆、野战炮15门、反坦克炮35门、卡车400辆。
英军损失1751人、坦克68辆、反坦克炮18门。从此，隆美尔军队进至尼罗河一线的最后希望破灭。他们完全丧失了主动权，再也无力发动攻势。这就注定他们在阿拉曼战役中的失败。
经过哈勒法山一役之后，英军士气大振。这是他们进入北非作战以来第一次赢得如此辉煌的胜利，英军总结出该战的经验，为下一步阿拉曼战役的胜利奠定了基础。
如集团军各部队之间在战斗中协调一致；陆军和空军之间实行卓有成效的协同。尤其是英国皇家空军，完全掌握了制空权，不断猛烈攻击德、意部队，将其钉死在地面上，使之无法按预定计划行动。
此外，“超级机密”情报，以及在该战中运用的假情报、欺骗战术，也发挥了不容忽视的作用。这种欺骗战术被第八集团军司令蒙哥马利继续运用于阿拉曼战役。
哈勒法山一战失败后，隆美尔率部退至阿拉曼以西卡塔腊洼地的防线。防线正面宽60千米，纵深15至20千米，北濒地中海，南靠坦克无法通过的卡塔腊洼地，两翼不受威胁。
此时，德、意军经过长时间的沙漠地连续作战，体力、兵员、装备消耗均已达到顶点，而且迟迟得不到补充。
在“超级机密”情报的帮助下，英国空军对意大利补给船队和北非港口实施了有力而准确的打击，给轴心国的后勤补给计划带来严重的影响。轴心国越来越清楚地认识到，没有夺取马耳他岛是一大失策。隆美尔估算，在1942年前8个月，他只得到所需最低补给量的40%。
在兵力对比方面，盟国军队处于明显优势。首先表现在装甲车、坦克等机动作战力量方面。
1942年7月以来，英国第八集团军补充了大批装甲力量，组成精锐的第十装甲军；德、意非洲集团军虽然也有少量补充，但大都是非摩托化兵力，甚至将两支空降部队代替地面作战力量补充进来。
鉴于装甲兵的机动性和攻击力适合于沙漠作战，轴心国军队补充的这些兵力几乎毫无价值。其次是空中力量对比，英军掌握绝对制空权，而且在配合步兵地面作战方面已积累了一定的经验。
最后一点，即轴心国军队油料补给一直不足。在几次作战、追击行动中，德、意军均由于缺乏油料而中途退出战斗，前功尽弃。
自轴心国军队入侵埃及以来，补给线越拉越长，图卜鲁克的供应远远不能满足需要；轴心国运输船队不断遭到盟军的空中和海上打击，往往未到北非港口便沉入海底。沙漠战中，没有油料足以置人于死地。作战开始之前，德军仅剩4天的油料，弹药仅够用9天。
油料不足，隆美尔不敢再打他擅长的机动战。坦克在暴露的地域作战，也容易受到英军飞机的攻击。
鉴于种种不利因素，隆美尔决定打一场阵地战：利用步兵坚守防线，不惜任何代价，阻止英军的突破。一旦英军楔入防线，立即采取反击手段将其消灭，以避免英军扩大突破口。
为此，隆美尔沿整个防线建立了10多千米宽的防御体系。首先让部队占据坚固阵地，阵地最前沿设置了大面积布雷区。
第一道雷区纵深约900至1800米，其后是无人地带，仅配置少数前哨加以监视；其后1800米处是主防线，由德、意军步兵重兵防守，配备高爆炸弹、火炮和反坦克炮。主防线之后配置装甲部队。
整个布雷区威胁最大的是北部雷区，纵深达4500至8200米，共用了50万枚地雷。其中交错设置着拥有相当兵力的“防御点”，被称为“魔鬼的花园”。南部雷区虽不如北面庞大，但位置恰当，十分有利。
德、意非洲集团军拥有4个德国师、8个意大利师，其中包括4个装甲师和两个摩托化师。装备坦克480多辆、火炮近1300门、飞机680多架，总计约10万人。
其兵力部署如下：
德、意军混合编成的6个步兵师坚守主防线；德军装甲部队主力第二十一装甲师和第十五装甲师各率一个意大利师，分别防守战线南、北两端；德军第九十轻装师作为预备队部署在北段后方海岸附近。
英国第八集团军辖3个军，共11个师和6个独立旅，其中包括4个装甲师和2个装甲旅；装备坦克1200辆、火炮2311门、飞机750架，总兵力达19.5万人。
英军作战意图是：
突破德意军的防御地域后，迅速向西挺进，占领昔兰尼加和的黎波里塔尼亚全境，配合即将在法属北非登陆的美英联军，将德意军全部逐出北非。
蒙哥马利的作战计划是分三路同时出击。
第三十军在北面担负主攻任务，负责突破德、意军防线中央以北的防御，在雷区打通两条通路，一条通往腰子岭，一条越过米泰里亚岭。之后，第十军的装甲部队通过通路，在战线另一边的开阔地带占据阵地，迎战德军装甲部队的反击。
第十三军在南面实施佯攻，分两路出击：一路在耶伯尔卡拉赫和卡雷特哈迪姆以东；另一路在更南面，向希迈马特和塔卡实施打击，诱使隆美尔相信英军主攻方向在南面，因而在那里保持强大的装甲部队。
在牵制德军装甲兵的同时，第八集团军将首先对其步兵实施粉碎性打击，然后再以密集装甲群奋力追击德国非洲军的残余部队，并将其彻底消灭。
这是蒙哥马利的一种新式沙漠地作战战术。他一改过去的先以密集的装甲群歼灭敌装甲部队、继而再扑向暴露的步兵的战法，而是首先歼灭德军非装甲部队，同时将德军装甲部队隔开，不让他们前往接应。
这一大胆的不合常规的战术引起英军装甲师及步兵指挥官的反对，但是，蒙哥马利力排众议，坚持了自己的做法。
他预计，只要从翼侧和后方对扼守阵地的德军非装甲部队进行夹攻，采用“粉碎性”打击予以消灭，隆美尔的装甲部队就无法守住夺来的地盘。在这种情况下，隆美尔会由于补给不足而始终处于危险的境地，唯一的出路只有撤退。
为保障战役成功，蒙哥马利的进攻计划以两项内容作为基础：诈敌计划和作战计划。首先，对轴心国军队实施欺骗战术，使之相信英军的主攻方向在南部，然后，运用强大的火力优势，对北部防线实施大规模进攻。
诈敌计划要达到两个目的：尽可能长久地隐蔽英军发动攻势的意图；如瞒不住，则要使德军无法确定进攻日期和主攻地带。
具体做法是，在北部，掩盖英军的真正意图和实际行动，而在南部，则要有意识地显示英军正在活动的假象，以诱使德、意军在南面集中兵力。
英军在阿拉曼防线南端的后方一带，布置了假辎重卡车和假的弹药库，铺设了长达32千米的假的输油管，并且故意迟迟不竣工，给德方造成一种英军将到11月以后才发动进攻的假象。电台使用也日益频繁。
在北部，真正发起进攻的地段，作战运输工具和火炮都趁黑夜运入并仔细加以伪装。成百辆坦克隐藏在各种模拟车辆下面，卡车停在火炮阵地上。停放在后方的坦克和火炮运到前沿后，在它们空出来的地方放置了伪装物。
9月下旬，在沙漠的开阔地上，步兵出击前使用的前沿狭长掩壕已于夜间挖成并伪装起来。
开战日定在月盈之夜的10月23日。这样英军便可借助月光安全有效地排除地雷，在德、意防线上尽快打开缺口，开辟雷区通路。作战代号为“捷足”。
10月23日21时40分，英军1200门火炮对德、意军整个阵地进行了猛烈袭击，最后集中在北部地区。不久，德、意军的通信网就被破坏，其司令部顿时耳目封闭。
在英军强大火力的压制下，意军第六十二步兵团的部分兵力擅自离开防线，纷纷后撤。22时，英军第三十军在战线北部开始进攻。
与此同时，英军在南部发起攻击，牵制德军主要装甲部队。第三十军所属第九澳大利亚师和第五十一苏格兰师投入战斗后，准备打通一条穿过布雷区的通路。
在其南侧，新西兰师和南非师也投入进攻，以开辟一条南通路。同时，第四印度师从鲁瓦伊萨特岭上具有威胁性的突出阵地展开凌厉的攻势，楔入德军阵地。
在英军战线北端，一个澳大利亚旅于特勒埃萨和地中海之间发起牵制性进攻。
10月24日凌晨1时，英军越过德军前哨线，楔入其主防线，突破口宽度在9600米以上。
至凌晨5时30分，第三十军一半部队已达预定目标，两条重要的雷区通路均已打通。第三十军各师和第十军所属第一、第十装甲师尾随在步兵后，分别开入北通路和南通路。
由于雷区纵深大，英军先头步兵部队和坦克在通路遭到越来越猛烈的炮火袭击，处于进退两难的境地。
10月24日下午，苏格兰步兵师和第一装甲师重新组织进攻，杀开通路冲过了布雷区，新西兰师的第九装甲旅也越过了米泰里亚岭。但在其南侧进攻的第十装甲师遭到德、意军的顽强阻击，直至次日清晨仍无法推进。
英军坦克被迫停留在米泰里亚岭背后，在最大射程上与德军交火，他们随时都可能被行动缓慢的步兵堵塞在后面，陷在狭窄通道内无法行动。不过，英军还是击退了德军第十五装甲师的多次小规模反击。
至傍晚，德军第十五装甲师只剩下1/4的坦克能投入战斗。
第十三军在南面的助攻也不顺利，所属第七装甲师和第四十四师都未能通过希迈马特北面的布雷区，被迫停滞于主阵地前。在各布雷区之间，第十三军所属步兵按照蒙哥马利的“粉碎性”战术展开血战，未能奏效。
为保存第七装甲师实力，蒙哥马利命令南部放弃进攻，北部仍按原计划继续强攻。
10月25日夜，在炮兵和轰炸机的强大火力支援下，英军不间断地向德、意军实行突击。午夜时分，英军攻克了北部的重要据点——第28号高地。接着，在此地集中兵力准备继续进攻，以便扩展他们在雷阵以西的桥头阵地。
在此期间，接替隆美尔任非洲集团军代理司令的施登姆将军，在战役开始后不到一天，便死于心脏病猝发，司令部一度发生混乱。
9月23日才回国治病的隆美尔应希特勒的要求，于10月25日晚匆匆返回阿拉曼前线指挥作战。他放弃以步兵固守阵地的原计划，命令第十五装甲师和一个意军师于26日清晨向第28号高地发起反击。
在英军的顽强抵抗下，德军进展迟缓。入夜，意军两个营占领高地的东、西两面。但高地仍控制在英军手中，成为一个重要的作战依托地。
此后，隆美尔动用了预备队第九十轻装师，并于26日夜调遣南段第二十一装甲师率部分意军和炮兵前去增援北段。他明白，由于缺乏燃料，一旦英军再进攻南部，第二十一装甲师就无法重新返回。
然而，德军当务之急是尽一切力量顶住英军在北部的进攻，隆美尔只有孤注一掷。10月27日上午，他命令各部队尽量利用一切可以使用的火炮，阻滞英军的攻击。接着，德军装甲兵对英军发动一系列进攻，但均告失败。经过3天激战，英军损失较大，伤亡6000多人，损失300多辆坦克。蒙哥马利“开始意识到必须谨慎行事”。他决定在10月27日和28日暂停大规模进攻，重新调整部署：第三十军和第十军进行休整，增补人员和装备；将南线第七装甲师调往北部战线，准备同澳大利亚师共同沿海岸公路一线发动决定性进攻；腰子岭和米泰里亚岭转入防御，由第十三军防守；新西兰师作为预备队。
10月28日，隆美尔发现英军在第一道雷区前集结大量装甲兵力，预料将发生一场决定性战斗，于是，将南段剩余的德军和重武器全部调往北面。英军侦察机发现了德军的集结行动。
10月28日中午，英国空军出动轰炸机，轰炸德、意军的集结部队，粉碎了隆美尔第二次反攻企图。这次失败是阿拉曼之战的转折点，隆美尔再没有可用于反攻的部队了。
10月29日，德军已全部集结在战线北部，南部仅剩意军防守。这样，精锐的德军便不再和意军交叉部署了。据此，蒙哥马利及时改变计划，决定先在德、意两军的接合部给意军以决定性打击，然后在左翼重创德军。作战行动代号是“增压”。“增压”计划规定：
澳大利亚师要在10月30日夜至31日凌晨之前向北猛攻到达海边，把德、意军的注意力引向北面。然后，在10月31日夜至11月1日凌晨前，在北通路北面，以新西兰师为主，在第九装甲旅和两个步兵旅增援下，向意军发起强大攻势，打开一个深远缺口。之后，第十装甲军通过缺口。
澳大利亚师在向海岸的进击中遭到顽强抵抗，进展困难，未能一直攻到海边，但在德、意军的多次凶猛的反突击中守住了阵地，并夺得了公路和铁路沿线的许多阵地，俘获500名俘虏。
在此期间，英军加紧“增压”作战计划的准备工作。由于新西兰师同其增援部队尚未取得协调，蒙哥马利于10月31日6时30分将“增压”作战的总攻时间推迟一天，改为11月2日凌晨1时。
11月2日凌晨1时，“增压”行动开始。300余门火炮同时炮击德、意军主阵地长达3个小时，接着新西兰师在移动弹幕掩护下，开始向意军防线发起进攻。首先攻击的目标是第28号高地两侧的第二零零步兵团。英军很快楔入阵地，跟随坦克和装甲车向西挺进。
隆美尔正确地估计到英军将向海岸进击，并做了相应的部署。但他没想到英军会突然改变作战方向，攻打德、意军接合部。经过激战，隆美尔把第九十轻装师预备队投入战斗，阻止住英军前进。
英军遂在已楔入的阵地上不断增加兵力。英军第一五一旅和第一五二旅在第二十三装甲旅的支援下，在规定时间内打开一条长达3600米的通道。装甲部队前锋第九装甲旅紧随其后，以便赶在日出之前进抵前方1800米处的德军炮兵屏障前。
接着，第十军装甲部队迅猛出击，进入突破口向纵深发展。不久，大批英军突破了第28号高地西南面德军第十五装甲师的防线。新西兰步兵和强大的装甲群向西推进，击溃1个意大利团和1个德国装甲兵营，并攻击德军后勤补给系统。
11月2日上午，德、意军残存部队发动反击，并设法堵住已达4000米宽的缺口，随后展开了一场整个战役中最激烈的坦克战。越来越多的德军和意军坦克在大炮和反坦克炮支援下投入战斗，英军炮兵和沙漠航空队轰炸机进行了有力的反击，双方伤亡都很大。
经过两个小时激烈战斗，德、意军的反击失败。北部战线的严峻局势，迫使隆美尔调集南部意大利“艾里特”装甲师和炮兵部队的大部兵力向北增援。于是，整个南段防线缩短。
下午，隆美尔运用全部残存坦克，对英军进攻部队的两翼实施反突击。由于缺乏空中掩护，在英国空军的袭击下，德军损失惨重，大部分坦克被击毁，有生力量只剩下1/3，坦克35辆。一天之内，德、意军消耗弹药450吨，但得到的补充只有190吨，而且是由驱逐舰卸在约500千米以外的图卜鲁克港。
当晚，隆美尔获悉英军正在把第二线的装甲部队全部集中在突破口，准备做最后的攻击。鉴于抵抗无望，隆美尔遂决定将部队后撤到阿拉曼以西96千米处的富卡，以免全军覆灭。南线兵力撤回到8月底所占阵地，第九十轻装师、非洲军和意军第二十军开始缓慢西撤。与此同时，隆美尔向希特勒报告了撤退情况。
11月3日中午1时30分，希特勒发来电报，制止非洲集团军后撤，要求他们誓死守卫北非沙漠。在希特勒的命令下，德、意军停止西撤行动重新部署防线，准备同英军决一死战。
11月4日晨，德国非洲军同第九十轻装师会合，在特尔曼斯拉构成一道薄弱的环形防线，一直延伸至铁路线以南约16千米处，与意大利第二十装甲军残部连接在一起。南段防线由意军1个师、1个伞兵旅和第十军部队负责防守。
上午8时，经过一小时的炮火准备之后，英军对德、意军防线发起最后进攻，一举突破特尔曼斯拉防线，俘虏非洲军军长冯·托马。意军第二十装甲军也被包围。
经过激战，黄昏时分，第二十军被英军全歼。其间，英军第十三军部队突破南段意军防线，至4日已前进8000米，使德、意军的滨海集团面临被包围的威胁。
11月4日，英军装甲部队抵达其最终目标——战线后方的开阔地。
迫于局势，隆美尔于4日下午15时30分再次下令撤退。撤退时，德军将4个意大利师的淡水储备和汽车全部带走。
11月5日早晨，接到希特勒同意撤退的命令，但为时已晚，富卡防线已无法据守，德军继续向西撤去。
从11月5日起，英国第八集团军开始实施对隆美尔军队的追击行动，中午即抵富卡与德军展开激战。
隆美尔原打算在富卡停留一段时间，以便等待随后跟进的步兵，可是不久，英军一支强大的迂回纵队迅速向德军敞开的南面翼侧挺进。隆美尔担心被包围，当晚便撤向马特鲁，英军继续追击。
11月6日下午开始下暴雨，道路泥泞，补给、油料未能跟上，妨碍了英军的追击行动。
11月7日一整天，英军3个装甲师均未能继续前进。翌日清晨，英军巡逻队进入马特鲁港后，发现隆美尔已于夜间离开，向西撤往萨卢姆。
这样，从1942年11月5日起，英军一路追击退却之敌，一路收复埃及、利比亚失地。
11月10日，英军占领西迪拜拉尼，第二天占领萨卢姆和拜尔迪耶，20日占领班加西，直至1943年1月23日占领利比亚首都的黎波里，迫使轴心国军队退至利比亚——突尼斯边境。
1943年2月16日，隆美尔军队停止撤退，占据突尼斯——马雷斯防线，准备在非洲做最后的抵抗。
