Po úspěšném zakončení Balkánského tažení se začala Luftwaffe připravovat na operaci Barbarossa - invazi do SSSR. V té době se bojové skupiny již většinou přezbrojily na Junkers Ju 88 a Do 17 hrál jen malou roli. Byly nasazeny jen 2 průzkumné letky vybavené Dorniery. Jednotka KG 2 zůstala jedinou plně operační složka Luftwaffe vybavenou Dorniery. Nejvýznamnější akce Do 17 na Východn frontě se udála 23.- 24. června u Grodna. Velitel sovětského západního frontu, armádní generál Dimitrij Pavlov, se pokusil o protiútok proti skupině "Panzergruppe 3 ", které velel Hermann Hoth. Nadvláda ve vzduchu a téměř žádný vzdušný odpor umožnily Dornierům Do 17 jednotky III. /KG 2 zničit kolony sovětské pěchoty. S pomocí jiných jednotek Luftwaffe hlásila zničení 105 sovětských tanků. Sovětský 6. a 11. mechanizovaný sbor spolu s 6. sborem kavalérie byl zničen. Za mimořádnou úspěšnost dostal velitel 9./KG 2 Walter Bradel rytířský kříž k železnému kříži.