הפיקוד הגרמני חשש, שהמשך ההתקדמות הבריטית בלוב, יגרום לאובדן האחיזה של מדינות הציר בצפון אפריקה, ולכן שלח בפברואר 1941 כוח נייד מצומצם ("קורפוס אפריקה"), שכלל בתחילה רק דיוויזיה אחת, בפיקוד ארווין רומל, לעזרת האיטלקים בלוב. תוך זמן קצר עברו כוחותיו של רומל להתקפת נגד, והדפו את הכוחות הבריטיים חזרה לגבול לוב-מצרים, למעט המתחם המבוצר מסביב לנמל טוברוק, שנותר כמובלעת בריטית בעורף כוחות הציר, ועמד במצור ממושך. לאחר שני ניסיונות כושלים של הבריטים להבקיע את מגנני הציר בגבול מצרים-לוב בקיץ 1941, פתחו הבריטים בנובמבר 1941 במתקפה גדולה על כוחותיו של רומל. לאחר כחודש וחצי של לחימה מבולבלת, נאלצו כוחות הציר לסגת ולפנות את בליטת קירנאיקה, לאחר שספגו אבדות כבדות (בעיקר בשבויים ונעדרים). אולם זמן קצר לאחר מכן, בינואר 1942, שוב עברו הכוחות הגרמנים-איטלקים למתקפה, ואילצו את הכוחות הבריטיים לסגת לקו גזאלה, במרחק קצר ממערב לטוברוק. לאחר מספר חודשים של הפוגה, תקפו כוחותיו של רומל בסוף מאי 1942 את הארמייה השמינית בקו גזאלה, ולאחר כחודש של לחימה עזה הנחילו תבוסה קשה לכוחות הבריטיים וכבשו את נמל טוברוק (21 ביוני). רומל לא הסתפק בהצלחה זו, והמשיך במרדף אחרי הכוחות הבריטיים הנסוגים, במטרה לכבוש את מצרים, ולהשתלט על תעלת סואץ. אולם כוחותיו המותשים נבלמו לבסוף על ידי בעלות הברית בקו אל עלמיין בראשית יולי 1942. לאחר סדרת קרבות מבולבלים התייצב קו החזית בסוף החודש. ניסיון נוסף של רומל לאגף מדרום את קו אל עלמיין בסוף אוגוסט, נבלם על ידי הארמייה השמינית, תחת פיקוד ברנרד מונטגומרי, במסגרת קרב עלם חלפה.