På vestre frontHitler befant seg i krig med Storbritannia. Dette var ikke det han ønsket: Hitlers mål var Øst-Europa, å knuse kommunismestaten og gi sitt tyske rike lebensraum, ikke Storbritannia, som han hadde håpet å forhandle om fred. Men Slaget om Storbritannia hadde mislyktes, invasjonen så upraktisk ut, og Storbritannia holdt seg krigersk. Hitler hadde planlagt en sving mot øst selv da han planla invasjonen av Frankrike, som han håpet ville tillate fullt fokus på USSR, og våren 1941 ble i fokus. Selv på dette sene tidspunktet forsinket Hitler imidlertid da han ble fullstendig forvirret av Storbritannia, men det ble tydelig for naziregimet at Russland var interessert i territoriell utvidelse også, og ønsket ikke bare Finland, men rumensk territorium (truer den rumenske oljen som det tredje riket trengte), og Storbritannia ikke var i stand til å åpne vestfronten på noe tidspunkt snart. Stjernene så ut til å ha innrettet seg mot Hitler for å iscenesette en rask krig i øst, og trodde at USSR var en råtten dør som ville kollapse da han ble sparket, og han kunne gripe de enorme ressursene og flytte fokuset tilbake til Storbritannia uten å møte to fronter.
5. desember 1940 gikk en ordre ut: USSR skulle angripes i mai 1941 med Operasjon Barbarossa. Planen var for en treformet invasjon, med Leningrad i nord, Moskva i sentrum og Kiev i Sør, med de russiske hærene som stod i veien raskt omgitt og tvunget til overgivelse, og målet var å gripe alt mellom Berlin og en linje fra Volga til Arkhangelsk. Det var innvendinger fra noen befal, men tysk suksess i Frankrike hadde overbevist mange om at Blitzkrieg var ustoppelig, og optimistiske planleggere mente dette kunne oppnås mot en fattig russisk hær i tre måneder. Mye som Napoleon to århundrer før, gjorde den tyske hæren ingen forberedelser for å måtte kjempe om vinteren. Videre var den tyske økonomien og ressursene ikke bare dedikert til krigen og til knusing av sovjeterne, da mange tropper måtte holdes tilbake for å holde andre områder.
For mange i Tyskland var den sovjetiske hæren i en dårlig tilstand. Hitler hadde lite nyttig etterretning mot sovjeterne, men han visste at Stalin hadde renset offiserkjernen, at hæren hadde blitt flau av Finland, og mente mange av deres stridsvogner var utdaterte. Han hadde også et estimat på størrelsen på den russiske hæren, men dette var håpløst galt. Det han ignorerte var de massive ressursene til den fulle sovjetstaten, som Stalin ville være i stand til å mobilisere. Tilsvarende ignorerte Stalin alle etterretningsrapporter som fortalte ham at tyskerne kom, eller i det minste mistolker titalls og dusinvis av hint. Faktisk Stalin ser ut til å ha vært så overrasket og glemsk over angrepet at tyske kommandører som talte etter krigen, anklaget ham for å la det trekke tyskerne inn og bryte dem inne i Russland.
Det ble en forsinkelse i lanseringen av Barbarossa fra mai til 22. juni, som ofte klandres for å måtte hjelpe Mussolini, men den våte våren nødvendiggjorde det. Til tross for oppbyggingen av millioner av menn og utstyret deres, hadde de tre hærgruppene bølget over grensen, men de hadde overraskelser. I løpet av de første ukene strømmet tyskerne fremover, og dekket fire hundre mil, og de sovjetiske hærene ble kuttet til strimler og tvunget til å overgi seg i massevis. Stalin selv var dypt sjokkert og led en mental krise (eller utførte et stykke vågale utspekulasjoner, vi vet ikke), selv om han var i stand til å gjenoppta kontrollen i begynnelsen av juli og begynte prosessen med å mobilisere Sovjetunionen for å slå tilbake. Men Tyskland fortsatte å komme, og snart ble den vestlige delen av Den røde armé forsvarlig slått: tre millioner fanget eller drept, 15.000 stridsvogner nøytralisert, og de sovjetiske befalene foran fikk panikk og mislykkes. Det så ut som Sovjetunionen kollapset som planlagt. Sovjeterne massakrerte fanger da de trakk seg tilbake enn å ha tyskerne 'reddet' dem, mens spesielle tropper demonteres og flyttet over tusen fabrikker østover for å gjenoppta våpenproduksjonen.
Da Army Group Center hadde mest suksess og nærmet Moskva, Sovjetunionens hovedstad, tok Hitler en avgjørelse som er blitt merket som dødelig: han tildelte senterets ressurser til å hjelpe de andre gruppene, spesielt sør som hadde vært tregere. Hitler ønsket å få maksimalt territorium og ressurser, og dette innebar å knuse Moskva og muligens akseptere overgivelse når han holdt viktige regioner. Det betydde også sikring av flanker, slik at fotsoldater kunne fange opp, forsyninger som skulle kjøpes opp og erobringer konsolideres. Men dette trengte tid. Hitler kan også ha vært bekymret for Napoleons enestående forfølgelse av Moskva.
Pausen ble heftig motarbeidet av senterets befalere, som ønsket å holde kjøringen i gang, men tankene deres hadde på seg og pausen lot infanteriet ankomme og begynne å konsolidere seg. Omledningen tillot omringingen av Kiev, og fangsten av et stort antall sovjetter. Likevel avslører behovet for å fordele at planen ikke gikk greit, til tross for suksessene. Tyskerne hadde flere millioner menn, men disse kunne ikke takle millioner av fanger, holder hundrevis av kvadratkilometer territorium og danner en kampstyrke, mens tyske ressurser ikke kunne opprettholde tanksene behov for. I Nord, på Leningrad, beleiret tyskerne en by med en halv million tropper og to og en halv million sivile, men bestemte seg for å la dem sulte i hjel i stedet for å kjempe gjennom byen. I tillegg døde to millioner sovjetiske soldater som hadde blitt avrundet og satt i leirer, mens de var spesielle Nazi-enheter fulgte hovedhæren for å henrette en liste over oppfattede fiender, både politiske og rase. Politi og hær slo seg sammen.
I september forsto mange i den tyske hæren at de var engasjert i en krig som godt kunne ha vært utenfor ressursene deres, og de hadde lite tid til å legge ned røtter i de erobrede landene før de flyttet tilbake. Hitler beordret Moskva tatt i oktober i operasjon Typhoon, men noe avgjørende hadde skjedd i Russland. Sovjetisk etterretning hadde kunnet kortfeste Stalin om at Japan, som truet den østlige halvdelen av imperiet, hadde ingen planer om å slutte seg til Hitler i å hugge opp det sovjetiske imperiet, og var fokusert på OSS. Og mens Hitler hadde ødelagt den vestlige sovjethæren, ble nå østlige styrker overført fritt for å hjelpe vesten, og Moskva ble stivnet. Da været snudde mot tyskerne - fra regn til frost til snø - skjerpet de sovjetiske forsvarene seg med nye tropper og befal - som Zhukov - som kunne gjøre jobben. Hitlers styrker kom fremdeles til tjue mil fra Moskva og mange russere flyktet (Stalin ble satt i en avgjørelse som galvaniserte forsvarere), men Tysklands planlegging fanget dem, og deres mangel på vinterutstyr, inkludert ingen frostvæske for stridsvogner eller hansker til soldatene, forkrøplet dem, og offensiven ble ikke bare stoppet av sovjeterne, men presset tilbake.
Hitler kalte en vinterstopp først 8. desember, da troppene hans hadde blitt stoppet. Hitler og hans øverstkommanderende kranglet nå, med sistnevnte som ønsket å gjøre strategiske tilbaketrekninger for å skape en mer forsvarlig front, og førstnevnte forbød enhver retrett. Det ble massedekkelser, og med kremen fra den tyske militære kommandoen utnevnte Hitler en mann med langt mindre evne til å lede: seg selv. Barbarossa hadde gjort store gevinster og tatt et stort område, men den hadde ikke klart å beseire Sovjetunionen, eller til og med kommet nær kravene til sin egen plan. Moskva har blitt kalt vendepunktet for krigen, og absolutt visste noen høytstående nazister at de allerede hadde tapt fordi de ikke kunne kjempe utmattelseskrigen østfronten hadde blitt. Del 3.