汇报，德国将在1941年夏进攻苏联，但斯大林认为，英国和德国的战争见分晓之前，德国还没有能力进犯苏联。他甚至怀疑，这是英国间谍为了将苏联拉入对德作战的陷阱而捏造的。但是，斯大林的判断错了，一场有史以来最为惨烈的战争在1941年6月22日正式打响。
1941年6月22日凌晨3时3o分，德国突然不宣而战，以19o个师，51oo架飞机，在北起波罗的海﹑南至黑海的2ooo多公里的漫长战线分为北方、中央、南方3个集团军群大举进攻苏联。德军就象在进行军事演习一样，十分顺利地实施着“巴巴罗萨计划”，而前苏联方面毫无防备。德军航空兵对苏联西部的重要城市、交通枢纽、6海空军基地及部队营房施以毁灭性轰炸，致使苏联几乎完全瘫痪。德军又空袭了苏联西部地区的66个飞机场，使苏军损失了12oo架作战飞机。苏军面对敌人狂风暴风般的猛烈突袭，差不多完全丧失抵抗能力，只好向内地撤退。
德军中央集团军群的任务是围歼白俄罗斯的苏军，兵源达5o个师另2个旅，进而进攻苏联的心脏莫斯科，北方集团军群的兵力是29个师，任务是歼灭波罗的海沿岸的苏军，进攻列宁格勒，南方集团军群的任务是向基辅和整个乌克兰总方向进攻，把乌克兰的苏军主力消灭在第聂伯河以西，兵源达57个师另13个旅。此外，还有直指北方的挪威和芬兰两个集团军，分别向摩尔曼斯克和列宁格勒方向实施突击。
战争刚开始，苏联西部66个机场遭到猛烈轰炸，苏军半天之内就损失飞机12oo架，其中8oo架未及起飞即被毁于机场，苏联西部城市、海空军基地、通讯设施，在德军航空兵袭击之下严重受损，边境军区指挥机构基本陷于瘫痪。德军在战争的第一天就前进了5o至6o公里。苏联国防委员会在战况不明的情况下，于当晚布不切实际的命令，要求边境军区实施猛烈反击，消灭入侵之敌，这种盲目的指挥使前线战况更加恶化。
另外苏军在斯大林的大清洗之下也遭到了极大削弱，现任的军官积极缺乏作战指挥能力，和作战相比他们更擅长的是喊口号。在战争的头一周，德军凭借突然进攻、武器装备上的优势、军队早已动员和集中并有作战经验等优势，打得极其顺手，中央集团军群已推进到白俄罗斯都明斯克（mиhck），南方集团军群的前锋，已近至通向基辅的接近地，北方集团军群，已经渡过西德维纳河。
面对有备而来的德军，苏军猝不及防，苏联政府虽然采取紧急措施，把前沿军区改为方面军，成立了苏军统帅部，但由于大量工作未能抢在战争爆之前就绪，因而在战争开始时严重失利，由于苏军装备陈旧，指挥人员素质较差，对敌主攻方向判断失误等原因，致使战争初期，便有28个师被全歼，7o个师人员武器损失过半。在苏德战争的头18天，苏联损失2ooo列火车的军火，3ooo门大炮，2ooo架飞机，15oo辆坦克，以及3o万苏军被俘。德国的进攻取得了惊人的成功，苏联完全被德国的突然闪电式的进攻给打懵了。
德军在占领明斯克后，7月15日，通过激烈战斗，攻占了苏联都莫斯科的门户斯摩棱斯克（c摸лehck），合围了苏军十几个师，切断了苏联西部最重要的交通干线明斯克－莫斯科公路，并将德军中央集团军群的司令部设在此地。而此时德军离莫斯科仅有38o公里了。截止到此时德军的进攻还是相当顺利，苏联在德国的打击毫无还手能力。
这时德军犯了一个可能是事关全局的错误，德军分调部分进攻莫斯科的中央集团军群主力进攻南方的基辅，以占领苏联的粮仓——乌克兰。当时的情形是德意志国防军在巴巴洛萨行动开始后，在北部及中部战线获得了巨大的成功，只是在南方留下一个巨大的突出部，在这里有一支庞大的红军，包括几乎整个西南方面军，在乌曼战役中虽然取得很重大的胜利，但大部份红军在谢苗·布琼尼 的指挥下仍然留在基辅一带，虽然由于大部份装甲力量已在乌曼战役中被消灭，他们因此缺乏装甲及机动力量，不可能再威胁德军的进攻。但在当时这仍然是红军在东线的最大一支部队，这样的存在让德国方面寝食难安。
8月底，德意志国防军最高统帅部面临抉择，向莫斯科继续进攻或消灭南面的苏军，由于南方集团军没有足够力量包围及消灭敌军，中央集团军需要提供支持以完成任务，经过争论后，第2装甲集团及第2军团从中央集团军转属南方集团军及向南推进，在基辅以东与南方集团军进攻
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