消灭苏联是希特勒的既定方针。苏德互不侵犯条约签订后，希特勒的侵苏野心没有丝毫变化。签约后不久，他便在一次会议上宣布：“条约只有在对我们有用时，才有遵守的必要。一旦我们在西方腾出手来，我们就可以对俄国作战。”1940年6月，德军击败法国，直下西欧，把英军赶出欧洲大陆。希特勒认为，他已从西方腾出手来，可以考虑对苏作战了。7月21日，他要求陆军司令为此做准备。月底，在伯格霍夫会议上，正式下令制订对苏作战计划。
接下来，德军参谋部连续制订了几个计划，不过，都停留在设想阶段，未付诸实战部署，因为对英作战正在进行，希特勒打算实行“海狮”计划，9月份登陆英伦。随着不列颠空战失败，“海狮”行动被无限期推迟，希特勒最后转向东方，决心移师消灭苏联。他认为：“要打败英国，少不得扩展海空军，也就是要削弱陆军，但俄国依然是个威胁，就万万不能削减陆军。”他还认为丘吉尔之所以不投降，是因为对苏联还抱有希望。这样，侵苏既是执行其既定目标，又是打开对英战争僵局的出路所在。于是，对苏作战部署开始进入实战阶段。1940年12月18日，希特勒发布第二十一号训令，批准对苏作战计划，规定代号为“巴巴罗萨”。
德军炮轰苏军前沿阵地
“巴巴罗萨”计划是以歼灭战略为基础的。计划规定：使用装甲兵、摩托化兵和航空兵的庞大兵力，从西北、西南和正西三个方向实施强大突击，分割围歼苏军主力，而后向苏联腹地长驱直入，进抵阿尔汗格尔斯克、阿斯特拉罕一线，在6个星期到2个月内结束对苏战争。计划的核心在于一开始集中优势兵力，突然性以及速战速决。为此，德国在政治、经济、军事、外交等方面进行了周密准备。
和对法作战的1940年相比，1941年，德国军费增加了220亿马克，军队新编了58个作战师，补充了4000架飞机，2000辆坦克。1940年8月，德国参谋部下达“重建东方”密令，开始向东线调集大军，沿苏联西界大量修筑战略公路、铁路、桥梁和屯兵点。年底，又举行大规模军事演习，检查“巴巴罗萨”计划的准备情况。数以百计的情报人员被派往苏联，刺探苏联的人力、物力、资源和国防设施的情报。同时，为了迷惑苏联，德国宣传机器越来越凶地攻击英国，而对苏联则大献殷勤。德国还继续在英吉利海峡集结船只，在海岸修筑假火箭发射场，举行一系列登陆演习，甚至煞有介事地给作战部队配备地图和英语翻译。苏联驻德大使还被友好地告知：德军东调是一年一度的换防，是用新兵接替老兵。在外交上，希特勒还以威胁利诱为手段，先后把芬兰、匈牙利、罗马尼亚、斯洛伐克和保加利亚拉上贼船，拼凑成反苏同盟。
从1940年7月到1941年6月，一年之内，德国先后向东线调集了157个师，到6月21日，即进攻的前一天，德国及其仆从国军队共166个师全部进入出发阵地。按“巴巴罗萨”计划部署的作战部队总兵力为550万人，包括4300辆坦克、47万门大炮、5000架飞机。在谈到这个计划时，希特勒神气地宣称：“只要‘巴巴罗萨’计划一开始实施，全世界将大惊失色，难置一言。”
1941年6月22日清晨5时30分，德国大使舒伦堡向苏联政府递交了战书。而在这以前一小时，德军已按“巴巴罗萨”计划，对苏联发动了战争史上最大规模的突袭。德军几万门大炮突然开火，猛轰苏军前沿工事、哨所，几千架飞机跟着越过边界，对苏军前线机场、交通枢纽和通讯设施狂轰滥炸。随后，坦克和摩托化步兵潮水般冲过边界，在黑海和波罗的海之间几千千米地域内，全线突破苏军防线。第一日日终，苏军损失飞机1800余架；开战头三个星期，有109个红军师被消灭。到年底，红军损失了700万兵员，18万辆坦克，被迫东撤800~1200千米。德军在南路夺取了基辅，北路包围了列宁格勒，中路直逼莫斯科城下，取得了惊人的胜利。
“巴巴罗萨”行动确实令全世界为之震惊。但是，希特勒还是未能实现其战略目标。苏联国土辽阔，气候奇寒，人口众多而且顽强勇敢。希特勒无法在一次战局中征服苏联。1941年底，红军丢了几百万大军，但是，德国那些筋疲力尽的将军还是惊奇地发现，又有几百万新部队拦在德寇前面。苏联人民在斯大林领导下，同仇敌忾，不甘失败，莫斯科一战，歼敌50万，扭转了战局。希特勒甚至没有能像拿破仑那样进入莫斯科即开始败退，一战而下苏联的迷梦成为泡影。