Pada bulan Juni 1941, Jerman Nazi menyerbu Uni Soviet. Tidak seperti kebanyakan pasukan perbatasan yang tertangkap basah oleh serangan itu, Bagramyan dan komandannya, Jenderal Mikhail Kirponos, mempercayai bahwa invasi Jerman tersebut tidak dapat dihindari. Namun, Kirponos memilih untuk mengabaikan pandangan Bagramyan bahwa serangan Jerman akan menggunakan taktik Blitzkrieg seperti yang terlihat dalam kampanye militer Jerman terhadap Polandia pada tahun 1939 dan Eropa Barat pada tahun 1940. Sejak musim dingin 1939–1940, Bagramyan sibuk merancang rencana pertempuran untuk melawan ancaman dari Ukraina barat, yang kemudian akhirnya disetujui setelah banyak mengalami revisi pada 10 Mei 1940.