东线.巴巴罗萨行动开始后，该集团军下辖三个兵团，包括（、和），以及第21步兵兵团（、、和）和第11机械化兵团（第29、第33坦克师和第204机械化师）。第3集团军在格罗德诺、利达和新格鲁多克参与了西部方面军、中央方面军、布良斯克方面军和、和很多重要作战行动。在苏德战争中第3集团军参与过斯摩棱斯克战役, 从而使德国军队在经历长达两个月的艰难战斗后才占领该市；莫斯科战役，在元帅格奥尔基·康斯坦丁诺维奇·朱可夫领导的红军冬季反击中将中央集团军压至距离莫斯科70千米处。在卫国战争下半