הצבא האדום
הצבא האדום במבצע ברברוסה > השלב הראשון של הפלישה הגרמנית (יוני–ספטמבר 1941)

הפיקוד הגרמני הקצה לצורך הפלישה לברית המועצות שלוש קבוצות ארמיות – קבוצת ארמיות דרום (בפיקוד גרד פון רונדשטט), קבוצת ארמיות מרכז (בפיקוד פדור פון בוק) וקבוצת ארמיות צפון (בפיקוד וילהלם פון לב). קבוצת הארמיות דרום וצפון כללו כל אחת "קבוצת פאנצר" (עוצבה בסדר גודל של ארמיית שריון) אחת, ואילו קבוצת ארמיות מרכז קיבלה שתי קבוצות פאנצר תחת פיקודה. בסך הכול השתתפו בפלישה 190 דיוויזיות גרמניות, פיניות, הונגריות ורומניות, עם 24 דיוויזיות נוספות בעתודה.
ב-22 ביוני 1941 פלשו כארבעה מיליון חיילים של מדינות הציר לשטח ברית המועצות. ההתקפה הגרמנית הפתיעה לחלוטין את ההנהגה הפוליטית הסובייטית ואת פיקוד הצבא האדום באזורי הגבול (אף על פי שהקצינים הבכירים במטכ"ל הסובייטי, ובראשם גאורגי ז'וקוב, היו מודעים להכנות הגרמניות למתקפה על ברית המועצות, ולריכוזי הכוחות הגרמניים באזורי הגבול).
מיד לאחר הפלישה הגרמנית כוחות הצבא האדום במערב ברית המועצות אורגנו מחדש במסגרת חמש חזיתות: החזית הצפונית, החזית הצפון-מערבית, החזית המערבית, החזית הדרום-מערבית והחזית הדרומית.
חיל האוויר הסובייטי הושמד ברובו בשלבים הראשונים של הלחימה (בשעות הראשונות של הפלישה הושמדו כ-1200 מטוסים על הקרקע), והצבא האדום חסר הניסיון התקשה להתמודד עם הטקטיקה החדשה של הבליצקריג, שהופעלה על ידי הגרמנים באותה יעילות קטלנית בה הופעלה בצרפת ובמקומות אחרים. יחידות סובייטיות רבות לחמו עד הסוף, אך ההתנגדות הסובייטית לא הייתה מאורגנת, ומערך הפיקוד והשליטה של היחידות באזורי הגבול קרס כבר בשעות הראשונות של הפלישה. הפיקוד הסובייטי ניסה לעצור את ההתקדמות הגרמנית באמצעות התקפות נגד של כוחות העתודה שלו, אך אלו הוטלו למערכה טיפין טיפין, ללא מידע מדויק לגבי מיקום האויב וללא סיוע אווירי וחוסלו ללא קושי על ידי הכוחות הגרמניים המתקדמים. כתוצאה מכך, בחודש הראשון של המלחמה איבד הצבא האדום כ-90 אחוז מהטנקים שעמדו לרשותו במחוזות הצבאיים המערביים של ברית המועצות.
קבוצת ארמיות צפון התקדמה במהירות רבה דרך המדינות הבלטיות – ליטא, לטביה ואסטוניה – והערים פסקוב ונובגורוד אל עבר מטרתה – העיר לנינגרד. כוחותיה חצו את נהר דווינה כבר ב-26 ביוני, והגיעו לנהר לוגה ב-14 ביולי. קבוצת ארמיות מרכז התקדמה אף היא במהירות מזרחה, לאחר שכיתרה והשמידה את רוב כוחות החזית המערבית בקרב ביאליסטוק-מינסק, כבשה את כל שטח בלארוס, חצתה את נהר הדנייפר וכבשה את סמולנסק, תוך שהיא מכתרת מאות אלפי חיילים סובייטיים בסדרה של תנועות מלקחיים. קבוצת ארמיות דרום כבשה שטחים נרחבים בצפון-מערב אוקראינה, והשמידה שתי ארמיות סובייטיות במהלך קרב אומן, אך התקדמותה הייתה איטית יחסית, משום שחלק גדול מהכוחות הסובייטים שהוצבו באזורי הגבול רוכזו בגזרה הדרומית של החזית, והיא נאלצה להדוף שורת התקפות נגד רבות עוצמה, שהנחיתו עליה כוחות שריון סובייטים.
בשלושת השבועות הראשונים של הפלישה הגרמנית הייתה ההתקדמות הגרמנית מהירה ביותר, אך לקראת המחצית השנייה של חודש יולי היא הואטה מאוד, ובאזורים מסוימים אף נעצרה לחלוטין. בחזית הצפונית נבלמו הכוחות הנאציים, כשהגיעו אל קו לוגה המבוצר, כ-200 ק"מ ממערב ללנינגרד. בחזית המרכזית הצליח הצבא האדום לעצור את התקדמות קבוצת ארמיות מרכז ממזרח לסמולנסק, באמצעות הטלת כוחות עתודה חזקים למערכה.
בראשית אוגוסט חידשו הגרמנים את התקדמותם בחזית הדרומית והצפונית. קבוצת ארמיות דרום בסיוע כוחות רומניים והונגריים חצתה את נהר הדנייפר וכבשה חלק גדול משטח אוקראינה הדרומית. קבוצת ארמיות צפון איגפה את "קו לוגה", הגיעה עד לפרוורי לנינגרד והשלימה את כיתור העיר, בה נלכדו כשלושה מיליון אזרחים. אולם בחזית המרכזית נבלמה לחלוטין התקדמות קבוצת ארמיות מרכז, והתקפות הנגד הסובייטיות גרמו לגרמנים אבדות ניכרות. ההתקדמות הגרמנית לכיוון מוסקבה חודשה רק בסוף ספטמבר.
בחודשים הראשונים של המלחמה עשתה ההנהגה הסובייטית מאמץ אדיר להעביר את מרכזי התעשייה שרובם הגדול רוכז לפני המלחמה באזורים המערביים של ברית המועצות והיו בסכנת כיבוש, אל אזורים מרוחקים במזרח ברית המועצות האירופאית ובסיביר. שינוע אלפי מפעלי התעשייה, על מיליוני העובדים שלהם והמכונות שלהם, באמצעות רכבות, למרחק מאות ואלפי ק"מ, והקמתם מחדש מהיסוד בתנאים קשים ביותר בחורף 1941/42, היה מבצע אדיר ממדים, הוא הצריך מאמצים וקורבנות עצומים ממיליוני האנשים שנטלו בו חלק. המבצע הציל חלק גדול מהתעשייה הסובייטית, והיה אחד הגורמים העיקריים לניצחון ברית המועצות במלחמה.
היערכות הכוחות הסובייטיים בצפון מערב אוקראינה לקראת קרב קייב חשפה אותם לסכנת כיתור. התעקשות הפיקוד הסובייטי לא לנטוש את קייב, בירת אוקראינה, וההתקדמות הגרמנית המהירה בדרום אוקראינה, יצרו בליטה גדולה בקו החזית באזור קייב. היטלר הורה להפנות חלק מכוחות קבוצת ארמיות מרכז, כולל קבוצת הפאנצר בפיקוד היינץ גודריאן והארמייה השנייה, דרומה כדי לכתר את הכוחות הסובייטים באזור קייב מצפון. סטלין סירב להענות לכל בקשות הפיקוד הצבאי המקומי לפנות את בליטת קייב לפני סגירת טבעת הכיתור הגרמני, וכתוצאה מכך ב-18 בספטמבר הושלם כיתורן של ארבע ארמיות סובייטיות באזור קייב, והגרמנים לקחו בשבי יותר מחצי מיליון שבויים. השמדת כוחות הצבא האדום במרחב קייב אפשרה לצבא הגרמני להשלים בקלות יחסית את כיבוש אוקראינה המזרחית, כולל העיר חרקוב, שנכבשה על ידי הנאצים בסוף אוקטובר 1941 במסגרת קרב חרקוב הראשון, והיוותה אסון צבאי וכלכלי לברית המועצות.
במקביל ניסתה קבוצת ארמיות צפון, שתוגברה על ידי קבוצת הפאנצר השלישית, לכבוש את העיר לנינגרד בסערה. ההתנגדות הנואשת של אזרחי לנינגרד, שהפכו את עירם למבצר, ושל כוחות הצבא האדום, והחשש מפני הסתבכות בלחימה ממושכת בשטח עירוני, גרמו לפיקוד הגרמני לוותר באמצע ספטמבר על ניסיונו לכבוש את העיר, לאחר שהכוחות הנאציים הגיעו למרחק קצר ממנה וכבשו חלק מפרווריה. הגרמנים החליטו להסתפק בהידוק המצור על העיר, כדי להרעיב את תושביה, בהתקפות מהאוויר ובהפגזות ארטילריה. המצור הגרמני על לנינגרד שבמהלכו מתו ברעב למעלה ממיליון אזרחים וחיילים סובייטיים, נפרץ לבסוף רק בינואר 1944.