Lịch sử Nga
Liên bang Xô viết > Chiến tranh thế giới thứ hai

Bài chi tiết: Mặt trận phía Đông (Chiến tranh thế giới thứ hai)
Ngày 17 tháng 9 năm 1939, mười bảy ngày sau khi Chiến tranh thế giới thứ hai bùng nổ và nước Đức chiến thắng tiến sâu vào lãnh thổ Ba Lan, Hồng quân chiếm đóng các vùng phía đông Ba Lan bắt đầu bảo hộ người Ukraina và người Belarus như mục tiêu hàng đầu của chiến dịch và đưa ra khẩu hiệu "chiếm để tồn tại" như lời biện minh cho hành động của mình. Nhờ vậy, các biên giới phía tây các nước cộng hoà Xô viết Belarus và Ukraina được dời về phía tây và biên giới phía tây mới của Liên Xô được vẽ gần với đường Curzon cũ. Trong lúc đó các cuộc đàm phán với Phần Lan về việc trao đổi đất do Liên Xô đề xuất sẽ khiến biên giới Liên xô-Phần Lan rời xa thêm khỏi Leningrad đổ vỡ; và vào tháng 12 năm 1939 Liên bang Xô viết bắt đầu chiến dịch tấn công Phần Lan, được gọi là cuộc Chiến tranh mùa Đông (1939–40). Cuộc chiến khiến Hồng quân thiệt hại nặng nề nhưng cũng buộc Phần Lan phải ký Hiệp ước Hoà bình Moskva và nhường eo Karelia và Ladoga Karelia.. Mùa hè năm 1940 Liên Xô đưa ra một tối hậu thư tới Romania buộc nước này phải nhường các lãnh thổ Bessarabia và Bắc Bukovina. Cùng lúc đó, Liên Xô cũng chiếm ba nước Baltic độc lập cũ (Estonia, Latvia và Litva)
Hoà bình với Đức không dễ dàng, bởi cả hai bên đều đang chuẩn bị cho cuộc xung đột quân sự và nhanh chóng chấm dứt khi các lực lượng phe Trục do phát xít Đức dẫn đầu tràn qua biên giới Liên Xô ngày 22 tháng 6 năm 1941. Đó là ngày cuộc "Chiến tranh Vệ quốc Vĩ đại" của nhân dân Liên Xô bùng nổ, nhưng rồi Hồng quân Liên Xô thảm bại trong chiến dịch Barbarossa. Tới mùa thu quân đội Đức đã chiếm Ukraina, bao vây Leningrad, và đe doạ chiếm thủ đô Moskva. Dù sự thực rằng trong tháng 12 năm 1941 Hồng quân đã đẩy lùi phát xít Đức khỏi thủ đô Moskva trong một cuộc phản công thắng lợi, quân Đức vẫn giữ được thế chủ động chiến lược một năm nữa và duy trì được thế tấn công sâu ở hướng đông nam, tiến tới sông Volga và Kavkaz. Tuy nhiên, hai thất bại lớn của quân Đức tại Stalingrad và Kursk mang tính quyết định và đảo ngược tiến trình của toàn bộ chiến tranh thế giới bởi phát xít Đức không bao giờ giành lại được sức mạnh để duy trì các chiến dịch tấn công và Liên bang Xô viết tái chiếm quyền chủ động chiến lược trong phần còn lại của cuộc chiến.. Tới cuối năm 1943, Hồng quân đã đột phá qua vòng vây của phát xít Đức tại Leningrad và giải phóng hầu hết Ukraina, đa phần miền tây nước Nga và tiến vào Belarus. Tới cuối năm 1944, mặt trận đã di chuyển vượt các biên giới năm 1939 của Liên Xô vào Đông Âu. Hồng quân Liên Xô tiến vào miền đông nước Đức, đánh thủ đô Berlin từ ngày 16 tháng 4 và chiếm được thành này vào ngày 2 tháng 5 năm 1945. Trùm phát xít Adolf Hitler tự tử vào ngày 30 tháng 4 năm 1945. Cuộc chiến với phát xít Đức vì thế đã chấm dứt với thắng lợi thuộc về Liên Xô.
Như thoả thuận tại Hội nghị Yalta, ba tháng sau Ngày chiến thắng tại châu Âu Liên bang Xô viết tung ra cuộc tấn công vào Mãn Châu, đánh tan tác quân phiệt trong trận đánh tại Mãn Châu - đây là trận chiến cuối cùng của Hồng quân Liên Xô trong Chiến tranh thế giới thứ hai.
Dù Liên bang Xô viết giành thắng lợi trong Chiến tranh thế giới thứ hai, cuộc chiến đã khiến khoảng 26–27 triệu người Xô viết thiệt mạng (các ước tính khác nhau) và đã tàn phá nền kinh tế nước này. Khoảng 1.710 thị trấn và 70 nghìn khu nhà cửa bị phá huỷ. Các vùng đất bị chiếm đóng bị quân đội Đức tàn phá và bắt người dân làm lao động nô lệ tại Đức. 13 triệu công dân Liên bang Xô viết trở thành nạn nhân của chính sách trấn áp của người Đức và đồng minh của nước này tại các vùng đất chiếm đóng, bị thiệt mạng trong các cuộc thảm sát hàng loạt, nạn đói, thiếu thốn thuốc men và lao động cưỡng bức. Chính sách diệt chủng chống người Do Thái trong chương trình Einsatzgruppen của Đức khiến hầu như toàn bộ người Do Thái trên toàn vùng lãnh thổ bị Đức và đồng minh của họ tạm chiếm biến mất. Trong khi bị chiếm đóng, thành phố Leningrad của Nga, nay là Sankt Peterburg đã mất khoảng một phần tư dân số. Nước cộng hoà Xô viết Belarus mất từ một phần tư tới một phần ba dân số. 3,6 triệu tù binh chiến tranh Xô viết (trong số 5,5 triệu) chết tại các trại tập trung Đức.