Litauen og de andre Baltiske lande blev ofre for Molotov-Ribbentrop-pagten. Denne aftale blev underskrevet af Sovjetunionen og Nazityskland i august 1939 og førte i første omgang til at Litauen blev invaderet af den Røde Hær den 15. juni 1940, hvorefter landet blev annekteret og indlemmet i Sovjetunionen den 3. august 1940. Den sovjetiske annektion førte til masseterror, ødelæggelse af de borgerlige rettigheder, det økonomiske system og litauisk kultur. I 1940-41 blev tusinder af litauere arresteret og hundredvis af politiske fanger blev tilfældigt henrettet. Over 17.000 mennesker blev deportert til Sibirien i juni 1941. Efter det tyske angreb på Sovjetunionen blev det spirende sovjetiske politiske apparat enten ødelagt eller trak sig tilbage østpå. Litauen blev herefter besat af Nazityskland i lidt over tre år. I 1944 blev den sovjetiske besættelse af Litauen genoptaget efter at den tyske hær var blevet fordrevet. Efter 2. verdenskrig og den efterfølgende nedkæmpelse af det litauiske skovbrødre henrettede de sovjetiske myndigheder tusindvis af modstandskæmpere og civile, som var anklaget for at støtte dem. Omkring 300.000 litauere blev deporteret eller idømt ophold i fangelejre af politiske grunde. Det vurderes at Litauen mistede næsten 780.000 borgere som følge af den sovjetiske besættelse, hvoraf omkring 440.000 var krigsfrygtninge.