Đầu năm 1941, Bộ Tư lệnh Tối cao Đức ráo riết chuẩn bị chiến dịch tiến công Liên bang Xô viết. Manstein được phân công làm Tư lệnh Quân đoàn Thiết giáp LVI ngày 15 tháng 3, và là một trong 250 cán bộ cấp cao được nghe chỉ thị bí mật của Hitler về chiến dịch sắp tới vào cuối tháng đó. Ông lần đầu tiên tận mắt chứng kiến các kế hoạch chi tiết vào tháng 5. Quân đoàn ông nằm trong đội hình Cụm Thiết giáp số 4 (Tư lệnh: Đại tướng Erich Hoepner) – Cụm Tập đoàn quân Bắc (Tư lệnh: Thống chế Wilhelm Ritter von Leeb). Nhiệm vụ của cụm tập đoàn quân này là thôn tính các nước Baltic thuộc Liên Xô rồi tiến chiếm Leningrad. Manstein lên biên giới Xô-Đức chỉ 6 ngày trước lúc khởi binh. Cuộc hành quân Barbarossa mở màn ngày 22 tháng 6 năm 1941 khi đại quân Đức ào ạt kéo vào lãnh thổ Liên Xô. Cùng với Quân đoàn Thiết giáp XLI do Thượng tướng Thiết giáp Georg-Hans Reinhardt chỉ huy, Quân đoàn Thiết giáp LVI tiến thần tốc về sông Dvina hòng chiếm giữ các ngọn cầu gần thị trấn Daugavpils. Chỉ trong vòng 100 giờ đồng hồ, quân đoàn Manstein đã thọc sâu 315 km vào phòng tuyến Liên Xô và tiếp cận sông Dvina. Tiếp theo đó, dù bị dàn mỏng và tách rời khỏi các đơn vị bạn trong Cụm Tập đoàn quân Bắc ở sau lưng, lực lượng của ông đã đập tan nhiều đợt phản kích dữ dội của Hồng quân Liên Xô. Không quân Liên Xô cũng ra sức bắn phá đội hình quân đoàn nhưng bị thiệt hại lớn do hỏa lực pháo phòng không Đức. Sau khi Quân đoàn Thiết giáp XLI áp sát sông Dvina, 2 quân đoàn Đức hình thành thế gọng kìm hợp vây các đơn vị Hồng quân quanh Luga.