Plan niemieckiego ataku na Związek Radziecki określony kryptonimem "plan Barbarossa" został zatwierdzony przez Hitlera już w grudniu 1940 r. Po pokonaniu państw Europy Zachodniej Hitler chciał zwrócić się przeciwko Stalinowi, aby zdobyć dla aryjczyków przestrzeń życiową oraz rynki zbytu dla przemysłu niemieckiego. Plan zakładał, że w pierwszej części działań zbrojnych zostaną rozbite główne siły radzieckie stacjonujące na granicach państwa, a niemiecka ofensywa zostanie poprowadzona w trzech kierunkach: północnym na Leningrad, środkowym na Moskwę i południowym na Ukrainę. Następnie planowano zniszczenie głównych politycznych, militarnych i gospodarczych ośrodków ZSRR.
22 czerwca 1941 r. armia niemiecka wspierana przez sojusznicze wojska fińskie, rumuńskie, słowackie, węgierskie i włoskie zaatakowała ZSRR. Armia radziecka przetrzebione przez masowe czystki w końcu lat trzydziestych i nieprzygotowana do walki na skutek błędów Stalina nie była w stanie stawić czoła atakującej armii niemieckiej. Wermacht szybko posuwał się na wschód. Niemcy opanowali kraje bałtyckie i Ukrainę. W czerwcu dotarli do Lennigradu, gdzie rozpoczęło się trwające do stycznia 1944 r. oblężenie miasta. W listopadzie 1941 r. znaleźli się pod Moskwą. na przedpolach stolicy rozegrano bitwę, w wyniku której wojska niemieckie zostały odepchnięte na odległość około 200 km od Moskwy. Wiosną 1942 r. Niemcy podjęli kontrofensywę. Do zasadniczej próby sił doszło w bitwie pod Stalingradem, która toczyła się od września 1942 r. do lutego 1943 r. Zakończyła się ona totalna klęską wojsk niemieckich, liczących około 300 tys. żołnierzy, dowodzonych przez gen. Fridricha von Paulusa. Zostali oni okrążeni i rozbici. Był to punkt zwrotny w zmaganiach pomiędzy obydwoma państwami. Zwycięstwo radzieckie w wielkiej bitwie pancernej pod Kurskiem w lipcu 1943 r. spowodowało generalny odwrót wojsk niemieckich, które wycofywały się pod naporem Armii Czerwonej. W listopadzie 1943 Armia Czerwona zdobyła Kijów. W styczniu 1944 r. odblokowano Lennigrad,