indledende offensiv
den 22.juni 1941 blev den tyske offensiv lanceret af tre hærgrupper under de samme kommandanter som i invasionen af Frankrig i 1940. Til venstre slog en hærgruppe under general von Leeb fra Østpreussen ind i de baltiske stater mod Leningrad (nu Skt.Petersborg). Til højre (syd), en anden hærgruppe under General Gerd von Rundstedt, med en pansret gruppe under General. Paul von Kleist rykkede fra det sydlige Polen ind i Ukraine mod Kiev, hvorfra det skulle køre sydøst til Sortehavets kyster og Asovhavet. Sidst, i midten nord for Pripet sumpene, blev det største slag leveret af General Fedor von Bocks hærgruppe, med en pansret gruppe under General Guderian og en anden under general Hermann Hoth, der stak nordøst mod Smolensk og Moskva.
invasionen langs en front på 1.800 kilometer (2.900 km) overraskede den sovjetiske ledelse fuldstændigt og fangede den Røde Hær i en uforberedt og delvist demobiliseret tilstand. Som en del af den sydlige flanke af Bocks gruppe kørte Guderians kampvogne 50 miles (80 km) ud over grænsen den første dag af invasionen og var ved Minsk, 200 miles (320 km) ud over den, den 27.juni. Ved Minsk konvergerede de med Hoths kampvogne, som havde angrebet fra den nordlige flanke, men Bocks infanteri kunne ikke følge op hurtigt nok til at fuldføre omringningen af de sovjetiske tropper i området; skønt 300.000 fanger blev taget i spidsen, var en stor del af de sovjetiske styrker i stand til at flygte mod øst. De sovjetiske hære blev klodset håndteret og fritterede deres tankstyrke væk i stykkevis handling som franskmændene i 1940. Men de isolerede sovjetiske tropper kæmpede med en stædighed, som franskmændene ikke havde vist, og deres modstand pålagde en bremse ved at fortsætte med at blokere vejcentre længe efter, at den tyske tidevand havde fejet forbi dem. Resultatet var det samme, da Guderians kampvogne, efter at have krydset Dnepr-floden den 10.juli, kom ind i Smolensk seks dage senere og konvergerede med Hoths fremstød gennem Vitebsk; 200.000 sovjetiske fanger blev taget, men nogle sovjetiske styrker blev trukket tilbage fra fælden til Desna-linjen, og en stor modstandslomme lå bag den tyske rustning. I midten af juli forvandlede desuden en række regnvejr de sandede russiske veje til tilstoppende mudder, over hvilke hjulkøretøjer fra den tyske transport bag tankene kun kunne gøre meget langsomme fremskridt. Tyskerne begyndte også at blive hæmmet af den brændte jordpolitik, der blev vedtaget af de tilbagetrækende sovjeter. De sovjetiske tropper brændte afgrøder, ødelagde broer og evakuerede fabrikker i lyset af det tyske fremrykning. Hele stål-og ammunitionsanlæg i de vestligste dele af Sovjetunionen blev demonteret og sendt med jernbane mod øst, hvor de blev sat tilbage i produktion. Sovjeterne ødelagde eller evakuerede også det meste af deres rullende materiel (jernbanevogne) og fratog dermed tyskerne brugen af det sovjetiske jernbanesystem, da sovjetisk jernbanespor var af en anden måler end tysk spor, og tysk rullende materiel følgelig var ubrugelig på det.
ikke desto mindre var tyskerne i midten af juli avanceret mere end 400 miles (640 km) og var kun 200 miles (320 km) fra Moskva. De havde stadig rigelig tid til at opnå afgørende gevinster inden vinterens begyndelse, men de mistede muligheden, primært på grund af argumenter i hele August mellem Hitler og OKH om destinationen for de næste stød derfra. Mens OKH foreslog Moskva som hovedmål, ønskede Hitler, at den store indsats skulle rettes sydøst gennem Ukraine og Donets-bassinet ind i Kaukasus med en mindre sving nordvest mod Leningrad (for at konvergere med Leebs hærgruppe).
AP
i Ukraine havde Rundstedt og Kleist i mellemtiden gjort kort arbejde med de førende sovjetiske forsvar, stærkere, selvom sidstnævnte havde været. En ny Sovjetfront syd for Kiev blev brudt i slutningen af juli, og i de næste to uger fejede tyskerne ned til Sortehavets mundinger af Bug-og Dnepr-floderne for at konvergere med Rumæniens samtidige offensiv. Kleist blev derefter beordret til at køre nordpå fra Det centrale Ukraine og Guderian sydpå fra Smolensk for en knibebevægelse omkring de sovjetiske styrker bag Kiev; i slutningen af September havde klørne fra den omringende bevægelse fanget 520.000 mand. Disse gigantiske omringninger var dels skyld i uduelige sovjetiske høje kommandanter og dels skyld i Stalin, der som øverstkommanderende stædigt tilsidesatte rådene fra sine generaler og beordrede sine hære til at stå og kæmpe i stedet for at lade dem trække sig tilbage mod øst og omgruppere som forberedelse til en modoffensiv.