1941年6月、ドイツのソ連侵攻時、Pe-2のようにより近代的な航空機の再装備が始まっていたとはいえ、ソ連の作戦可能な爆撃機戦力の94%はSBを装備しており、1,500機から2,000機のSBがソ連西部の境界地区に展開していた。ドイツ空軍はバルバロッサ作戦を発動、ソ連の主要な66の飛行場に対して相互連携攻撃をかけ （その一方的な戦いは、あるドイツ空軍将官から「幼児殺し」と呼ばれた）、侵攻初日にソ連軍の航空戦力の大半を地上あるいは空中で破壊した。初日の大虐殺を切り抜けたSBは稚拙に使用され続け、多くがドイツ戦車に対する護衛無しの攻撃で浪費された。SBの比較的大型で防弾能力に欠けた作りはドイツ軍の小型対空砲に弱く、一方でドイツ戦闘機隊は大きな戦果を上げつづけた。