e eski toprak aristokratlarının koletivizasyona katılmayı reddederek sabotaj ve yağma faaliyetlerine başlamaları bazı bölgelerde verimi düşürdü. Özellikle batı Ukrayna'da kulaklar kolektif çiftlikleri yağmalayarak tarlaları ve istasyonları ateşe verdiler. Bu durum bölgede kıtlığa yol açarken Stalin'in sert tedbirler almasına sebep oldu. Yağma ve talan hareketlerine girişenler çalışma kamplarına gönderildi. Böylece Birinci Beş Yıllık Planın hedeflerine dört yıl üç ay gibi bir sürede ulaşıldı.

1933'te başlatılan İkinci Beş Yıllık Plan döneminde SSCB'de 4500 fabrika ve enerji tesisi yapılarak hizmete açıldı. Üçüncü Beş Yıllık Planın 1938-1941 arasındaki döneminde 3000'e yakın sanayi tesisi kuruldu. Böylece II. Dünya Savaşı öncesi planlı dönemde 9000 dolayında büyük ölçekli sanayi tesisi açılmış oldu. 1940 yılı sonunda SSCB ağır sanayi üretimi 1913'dekinin 12 katına ulaştı.

Sovyetler Birliğinin ilk önder kadrosu tarihteki ilk işçi sınıfı devletinin istikamet yönünü tayin ederken daha önce tarihte benzer bir örnek olmamasının her türlü sıkıntısını çekti. Lenin'in ölümünden sonra 1930'lu yıllara kadar süren derin tartışmalar, yargılamalar ve verilen idam cezaları aslında farklı istikamet tayin etmek isteyen Bolşevikler arasında gelişen siyasal ve ideolojik kavgalardı. Bu dönemde NEP siyasetinden çıkılması eleştiri konusu olacak, sanayileşme ve kolektivizasyona karşı çıkılacaktır. Savaş Komünizminden NEP'e geçişi eleştiren Troçki, NEP siyasetine son verilmesine karşı çıkan Buharin, önce Trotski ile daha sonra Stalin'e karşı parti içinde muhalefet eden Zinoviev ve Kamenev süreç içinde tasfiye edileceklerdir. II. Dünya Savaşı yıllarında Troçki 20 Ağustos 1940 tarihinde, Stalin'nin talimatıyla Sovyet Gizli Polisi GPU tarafından düzenlenen bir suikast sonucu Meksika'da öldürülmüştür. Komünist Parti içinde "sağ veya sol sapmayla" suçlanan eski liderlerin tamamı ise 1930'lu yıllarda mahkûm olacak, Stalin tarafından idam ettirileceklerdir. Özellikle eski Bolşeviklerin yargılanması ve cezalandırılması ilginçtir. Moskova'da 1936-1938 yılları arasında yapılan duruşmalarda Bolşevik Partinin eski önderlerine zorla akıl almaz suçlamalar yapılmış, kendilerini emperyalist devletlerin ajanları ya da Troçkist olarak ifşa etmeye zorlanmışlardır. Büyük Temizlik adıyla toplumda geniş yankı bulan tasfiye hareketi sonucunda, özellikle partide Stalin ve ekibi (Molotov, Voroşilov, Kaganoviç, Beria) hakimiyetlerini kurmuşlardır. Bu sayede planlanan sanayi hamlesine hız verilmiş, büyük topraklar kolektifleştirilmiştir. Küçük üreticiler ve köylüler kooperatifler içinde örgütlenmiştir.

1991'de Sovyetler Birliği'nin dağılmasından önce, Stalin rejimi altında öldürülen insan sayısını hesaplamaya çalışan araştırmacılar 3 ila 60 milyon arasında değişen tahminlerde bulundu. Sovyetler Birliği'nin dağılmasından sonra 799.455 (1921–1953) kişinin infazını içeren resmi kayıtlar gibi Sovyet arşivlerinden elde edilen kanıtlar da mevcuttu. 
Yaklaşık 1.7 milyon kişi Gulag'da, 390,000 kişi ise zorunlu göç sırasında öldü. Bu kategorilerde toplam 
2.9 milyon resmi kurban var.

II. Dünya Savaşı sırasında parti liderliği, hükümet başkanlığı ve Sovyet orduları başkomutanlığı görevlerini bir arada yürüttü. 1939'da Adolf Hitler'in Nazi Almanyası'yla Molotov-Ribbentrop Paktı diye de bilinen bir saldırmazlık anlaşmasını imzaladı. Bu sayede Alman ordularına karşı savaş hazırlığı yapmak için vakit kazanmış oldu. Bu anlaşma müzakereleri sırasında, Stalin, Hitler'den, Polonya'nın doğusunun, -ki bu topraklar Rus Devrimi sırasında, devrimi doğduğu gün boğmak isteyen Polonya hükümeti tarafından işgal edilmişti- Finlandiya'nın güneyinin, Estonya, Letonya ve Litvanya'nın Alman ordularının güzergahları dışında bırakılmasında diretti ve bu bölgelerin Sovyet nüfuz alanında olduğunu belirtti. Bu sayede diplomatik bir manevrayla Baltık Denizi'nden Karadeniz'e kadar Almanların -eğer yapmış oldukları anlaşmayı ihlal etmeselerdi- asla yaramayacağı tampon bölgeler oluşturdu. Bu büyük bir diplomatik başarıydı. Savaş sırasında Stalin'in Türkiye'den de toprak talepleri olduğu iddiası savaşın çeşitli taraflarınca Türk-Sovyet ilişkilerini germek amacıyla pek çok kereler farklı amaçlarla dillendirildi. Bu propagandanın savaş sonrası dönemde ABD'nin Türkiye'deki nüfuzunu artırmasında ve Türkiye'nin NATO'ya üye yapılmasındaki etkisi büyüktür.

Bu tartışmalı tarihsel dönemle ilgili olarak, Stalin'e düşman veya Stalin'den yana olan her iki tarafın da farklı tezleri vardır. Stalin karşıtlarının tezlerine göre, Hitler'le aralarındaki açıklanmayan gizli protokole bağlı olarak Finlandiya, Estonya, Letonya, Litvanya, Romanya ve Polonya'nın Almanya veya Sovyetler tarafından işgalinin yolu açılmıştır. Stalin'in doğru yaptığını savunanlara göre ise, 1937'deki Münih görüşmelerinde açıkça ortaya çıktığı gibi, İngiliz ve Fransız devletleri ve dolaylı olarak da Amerikalılar, nasyonal sosyalist Almanya'yı kışkırtıyorlardı ve onların Sovyetler Birliği'ne saldırısının önünü açmaya çalışıyorlardı. Bu amaçla Avusturya'nın Almanya'ya katılmasına (Anschluss) ve Çekoslovakya'nın işgaline göz yummuş ve onaylamışlardı. Ne var ki, özellikle Çekoslovakya'nın işgalinden sonra Sovyetler Birliği'nin Britanya ve Fransa ile ilişki kurma çabalarına rağmen bu iki ülke Alman tehdidini birlikte ortadan kaldırma girişimini reddetti. Böylece Sovyetler Birliği, kendi sınırlarını güvence altına almak için bu protokolü imzaladı. Stalin'in amaçlarına göre, Polonya ve Baltık ülkelerinde oluşturulacak tampon bölgeler, Almanların Sovyetler Birliği'ne ulaşmasını engelleyecekti. Böylece 1939 yılında Alman işgalinden sonra Sovyetler Polonya'nın kalan yarısını işgal edip Estonya, Litvanya ve Letonya'yı sınırlarına kattı. Sovyetler'in kuzeyindeki saatli bomba niteliği taşıyan Finlandiya'ya saldırdı ve büyük kayıplar vermesine rağmen Mart 1940'da Kış Savaşı olarak bilinen bu savaşı da kazandı. Polonya'nın Kızıl Ordu tarafından işgal edilen bölgelerinden Katyn ormanlarında yaklaşık 22.000 silahsız savaş esiri Polonyalı subay Stalin'in emriyle katledildi.

22 Haziran 1941'de Almanya Barbarossa Harekatı adını verdiği saldırıyla Sovyet topraklarına girdi. Sovyet generallerin Hitler'in Saldırmazlık Paktı'na güvenmemesi konusundaki uyarılarına rağmen yeterli hazırlığı yapmayan Stalin bu ani saldırı karşısında şok yaşadı. Almanlar kısa sürede Leningrad ve Moskova önlerine ulaştı. Leningrad şehri ablukaya alındı. Ancak Moskova'da güçlü bir savunma hattı oluşturan Ruslar Mihver kuvvetlerinin şehre 100 km'den fazla yaklaşmasını önledi.

Stalin 7 Kasım 1941'de Ekim Devrimi'nin 24.yıldönümünde Kızıl Meydan'da büyük bir geçit töreni düzenleyerek cepheye gidecek Kızıl Ordu askerlerine anavatan savunması konusunda kutsal mücadele çağrısı yaptı.

Hitler'in Sovyetler Birliği'ne saldırması üzerine Stalin bu sefer Müttefikler'in yanında yer aldı. Müttefikler ise Almanya'nın doğuya yönelmesinden batı cephesindeki yükün azalması dolayısıyla memnuniyet duydular.

Moskova'ya girmeyi başaramayan Almanlar 1942'de Stalingrad üzerine yöneldi. Merkezi Rusya'yı doğudan abluka altına almayı ve Hazar petrollerine ulaşmayı amaçlayan Hitler emrindeki subayların uyarılarına rağmen Alman ordusuna doğuya hücum etme emri verdi. Volga nehrinin iki yakasında kurulan şehrin batı yakası Alman güçlerinin denetimine girdi ve şehirde partizan savaşları başladı. Binlerce subayını partizan direnişinde kaybeden Almanlar bozguna uğradı ve geri çekilmeye başladı. 1943'te karşı harekatı başlatan Kızıl Ordu Alman güçlerini Sovyet topraklarından kovmayı başardı. Stalin Kızıl Ordu'ya Berlin'e kadar ilerleme emri verdi. Polonya'da onlarca toplama kampı kapatıldı ve esirler serbest bırakıldı. Doğu Avrupa'yı Alman birliklerinden temizleyen Sovyet güçleri Nisan 1945'te Berlin'e girdi. Mayıs 1945'te Almanya teslim oldu. Stalin'in Mihver Devletleri'nin yenilmesinde II. Dünya Savaşı'nın en ağır bedeli ödeyen güç olarak (27 milyon ölü) Müttefikler'in yanında Nazi Almanyası'na karşı kazandığı zafer uluslararası alanda gücünü ve popülaritesini artırdı.

Stalin'in iki oğlu da II. Dünya Savaşı boyunca Almanya'ya karşı mücadelede görev aldı. Büyük oğlu Yakov Cugaşvili Almanlara esir düştü ve babası aleyhine anlaşma yapmayı kabul etmediği için infaz edildi. Küçük oğlu Vasili Stalin ise hava subayı olarak batı cephesinde savaştı ve 5 Mart 1943'te bir sorti sırasında yaralandı. Vasili savaş boyunca 12 kez general rütbesine uygun görüldü, ancak terfi etmesi her defasında babası tarafından reddedildi.

Sovyetler Birliği'ni işgal eden Alman ordularının Kafkasya petrollerine ulaşabilmek için savaştığı 1942 yılında Almanlara elçiler yollayarak temas sağladıkları ve Almanlara askeri açıdan aktif olarak yardım ettikleri nedeniyle Kırım Tatarlarını Sibirya'ya sürdü.
Türkiye Cumhuriyeti hükümetlerinin savaş sırasında Almanya ile yakın ilişkiler tesis etmesi, Almanya ile dış ticareti Alman para birimi Reichsmark ile yapması, Türk lirasının banknotlarını Almanya'da bastırması, Almanya'ya paslanmaz çeliğin ham maddesi olan kromun sevkiyatını yapması, bakan Şükrü Saracoğlu'nun ırkçı ve nasyonal sosyalizm sempatizanı söylemleri, Sovyetler Birliği'ne dahil olan Kırım ve Kafkasya'da askeri harekat yapmakta olan Alman ordusunu cephede takip etmek için Türk hükümetinin komutanlar yollaması sebepleriyle ilişkiler iyice gerildi. SSCB 19 Mart 1945'te Türkiye'ye bir nota vererek, 1925 tarihli Dostluk ve Saldırmazlık Antlaşması'nın süresini uzatmayacağını bildirdi. Pravda gazetesinde bir makale kaleme alan iki Gürcü profesörün Kars ve Ardahan'ın Gürcistan'nın tarihsel topraklarına dahil olduğunu ileri sürmesi Türkiye'deki çevrelerde Sovyetler Birliği'nin bu illeri ilhak etmek istediği şeklinde algılandı. Stalin İstanbul ve Çanakkale Boğazlarının olası bir saldırıya karşı ortak savunulmasını teklif etti. "Ortak Savunma"dan kast edilen, Montrö Boğazlar Sözleşmesi hükümlerinin değiştirilmesi ve SSCB'ye Boğazlarda askeri üs verilmesiydi. Türkiye bu talepleri geri çevirdi. Süratle Batı Bloku'na yanaştı. 12 Mart 1947'de ilan edilen Tru