Несмотря на нехватку горючего и моторизованного транспорта для пехоты и подвоза питания, в первые недели операции «Барбаросса» германская армия добилась оглушительного успеха. Цель была - прорвать советские линии обороны, нанести тяжелые потери и затем быстро пойти в прорыв на восток до Волги. На этой территории (до Волги) находились большая часть промышленности и городского населения Советского Союза. Не нужно было даже наступать по всей территории страны, чтобы сделать Советский Союз неспособным к сопротивлению, захват «европейской» России подорвет ее промышленную мощь и создаст буферную зону, не позволяющую остаткам Красной Армии и авиации наносить ущерб Германии.

Вторжение выполнялось тремя группами армий. Группа армий «Север» шла на Ленинград, группа армий «Центр» наносила главный удар в Белоруссии и уничтожала советские силы здесь. После падения Ленинграда следующей целью двух северных армий должна была стать Москва. Группа армий «Юг» должна была атаковать в направлении Киева, затем уничтожить советские силы на реке Днепр и захватить важный промышленный район - Донецкий бассейн.

У Красной Армии не было плана обороны и резервов на месте, и поднятые по тревоге части не успели занять оборонительные позиции. Армия также сильно пострадала от недавних чисток среди старшего офицерского состава, проведенных Сталиным. Компетентных, но политически неблагонадежных офицеров заменяли на более надежных, но неопытных или просто некомпетентных.

Как и на других театрах войны, быстрота наступления стала козырем германской армии. Группе армий «Центр» противостояли советские войска в Белоруссии - 50 пехотных дивизий и две бронетанковых бригады. Командующий маршал Семен Тимошенко не смог предотвратить окружение своих сил германскими танковыми ударами, проникшими на глубину 322 км (200 миль). К 3 июля войска Тимошенко были разбиты, потеряв свыше 2500 танков, почти 1500 пушек, в плен попало 300 000 солдат. За то же время группа армий «Север» перешла реку Западная Двина, а группа армий «Юг» - реку Буг.

Широкие реки в западной части Советского Союза стали главным препятствием для германского наступления, но саперы говорят, что «препятствие, не прикрытое огнем, это не препятствие». Быстрое продвижение сметало любое сопротивление на своем пути и не давало обороняющимся возможности подготовить позиции. Быстрота и агрессивность снова стали главными «союзниками» танков.
Ошеломляющий успех продолжился взятием Смоленска, и, несмотря на контратаку под Ельней, немцы провели второе крупное окружение, взяв на этот раз 185 000 пленных, более 2000 танков и почти столько же пушек. В этот момент, хотя маршал Тимошенко готовился оборонять Москву, план «Барбаросса» был очень близок к тому, чего не добивалось ни одно наступление в истории - вывести Россию из войны.

И не танки виноваты в поражении, а политики, отнявшие у танков победу. Гитлер решил перегруппировать танковые силы группы армий «Центр», послав одну часть из них на север для помощи в наступлении на Ленинград, другую - на юг, чтобы помочь в захвате Киева. На юге советские войска старались удержать выступ шириной 483 км от фронтальных атак немцев. Окружение этих войск с севера было политической и стратегической ошибкой, поскольку дало Москве шанс удержаться, однако в тактическом отношении это стало огромной победой. В продолжавшейся месяц битве южная группа советских войск была отрезана и разбита. Огромные трофеи включали более 650 000 пленных, 3700 пушек и еще 900 танков. Но Ленинград не был взят группой армий «Север», несмотря на помощь группы «Центр».

Тогда Гитлер решил взять Москву. Теперь надо было прорывать оборону советских сил, получивших месяц на подготовку к неизбежному удару.
Немецкий план битвы под Москвой включал прорыв танковыми ударами и окружение противника по частям. И снова танки быстро двинулись вперед, им помогали внезапность и авиация. Очередное окружение дало привычную массу пленных - более 650 000, плюс множество танков и пушек.

Немцы захватили более 1200 русских танков, и невероятное число артиллерийских орудий - 5400 пушек! Но время было упущено. Хотя германские танки находились уже в 105 км от Москвы и оборона рассыпалась, вмешательство Гитлера в план битвы сделало победу невозможной. Россия во все времена имела три главных фактора, препятствующих захватчикам: большая численность и упорная храбрость ее населения; огромные расстояния; и зима, наступившая во время битвы за Москву.

Дважды в год на западе России идут сильные дожди, превращающие местность и дороги в грязь. Это так называемая «распутица» в северной России делает всякое движение, включая танки, практически невозможным. На юге продвигаться было можно, и там немцы имели успех. И только в начале ноября, когда грязь подмерзла, немцы возобновили наступление на Москву. Но мороз принес с собой и проблемы. Гитлер рассчитывал закончить войну летом, к продолжительной кампании, к тому же зимой, он не готовился. Наступление на Москву теперь велось в условиях, при которых люди и машины жестоко страдали от холода. После упорных боев некоторые немецкие части дошли до пригородов Москвы, но мороз и упорство советских войск и народного ополчения заставили их обратиться в бегство.

В конце 1941 года советские войска контратаковали под командованием маршала Георгия Жукова, который получил подкрепление из Сибири, освободившееся там после заключения перемирия с Японией.
Немцы отступили к своим передовым базам снабжения, где люди могли найти укрытие от холода.

Жуков хорошо понимал законы танковой войны, поэтому он запретил фронтальные атаки, в пользу фланговых охватов и окружений. Он говорил, что фронтальная атака позволяет противнику отступить в порядке, тогда как успешная фланговая операция может отрезать и уничтожить его. Тактика Жукова, в сочетании с новым вооружением, привела ко многим победам и отбросила немцев далеко на запад.
Операция «Барбаросса» поначалу имела реальные шансы на успех, но теперь все переменилось. Да, Красная Армия потеряла около 35 танковых дивизий, но они по большей части имели устаревшие машины, а их заменяли теперь Т-34. Союзники тоже помогали России танками, так что быстро создавались новые танковые бригады.

В конце 1941 года танковая бригада Красной Армии официально состояла из трех танковых батальонов с разными типами танков, поддерживаемых пулеметным батальоном, ротой противотанковых средств и минометной ротой. На практике состав бригады варьировался в соответствии с наличными силами, и нередко бригада состояла всего из двух батальонов, менее чем по 25 танков в каждом.

Танковые бригады входили в состав танковых корпусов. Последние номинально имели три танковые бригады, поддерживаемые бригадой мотопехоты и переменным количеством артиллерии. Таким образом, советский танковый корпус приблизительно соответствовал танковой дивизии вермахта. Существовали также механизированные корпуса, в составе трех бригад мотопехоты и поддерживающей их танковой бригады. С такими силами Красная Армия проводила первые контратаки.