イオン・アントネスクが1940年9月に独裁者として王国に君臨すると、ルーマニア陸軍は枢軸国の一員として1941年にバルバロッサ作戦に軍を送った。第4軍と第3軍からなる遠征軍はベッサラビアと南ウクライナでソビエト領内にドイツ軍や他の同盟軍と共に進出し、ソ連に割譲した領土を回収した。ルーマニア陸軍はオデッサやセヴァストポリ要塞を経て、ブラウ作戦でコーカサス地方へと向かった。スターリングラード攻防戦で南北の守りを任されたルーマニアの一大遠征軍は、1942年11月にソ連軍の反撃によって第4軍・第3軍共に壊滅的な惨敗（損害は10万人を超した）を喫して敗走した。ドイツ軍はスターリングラードで包囲殲滅され、東部戦線はソ連軍の攻勢によって東欧を守る戦いへと変わった。