Играло свою роль и то, что уже к февралю 1941 года все немецкие танки были оснащены либо радиостанциями, либо радиоприемниками. Так, в легкой танковой роте радиостанции устанавливались на трех Pz.II и пяти Pz.III, а приемники – на двух Pz.II и двенадцати Pz.III. В роте средних танков приемопередатчики имели пять Pz.IV и три Pz.II, а приемники – два Pz.II и девять Pz.IV. В Красной Армии же к 22 июня в западных округах числилось 1993 однобашенных линейных Т-26, 1528 однобашенных радийных Т-26, 1499 танков линейных БТ-7, 1212 радийных БТ-7. Линейные танки не имели ни радиостанций, ни приемников и должны были ориентироваться на маневры командиров и на сигналы, подаваемые флажками. На 1 июня Красная Армия имела также 671 линейный танк Т-34 и 221 – радийный. С учетом этого доля линейных танков в приграничных округах превышала 58 %, что делало советские танковые соединения слабоуправляемыми.
Немецкая группа армий «Юг» наступала на Киев, группа армий «Центр» – на Москву, группа армий «Север» – на Ленинград, а отдельная армия «Норвегия» – на Мурманск. Гитлер рассчитывал сокрушить советское сопротивление за 3–4 месяца, т. е. до наступления осенней распутицы во второй половине октября и зимних морозов, к которым вермахт не был подготовлен. За этот срок немецкие войска должны были выйти на линию Архангельск – Астрахань, откуда Люфтваффе следовало постоянными бомбардировками парализовать промышленность Урала. Здесь же должен был быть создан, как говорилось в директиве Гитлера, «заградительный барьер против Азиатской России». Но даже к концу декабря немцы были еще очень далеко от линии АА, да и с этой линии, при отсутствии у Люфтваффе стратегических бомбардировщиков, невозможно было бы парализовать уральские заводы и заставить Сталина отказаться от продолжения борьбы.
Красная Армия была застигнута врасплох. Внезапности немецкому командованию удалось достичь благодаря широко развернутой дезинформационной кампании, призванной убедить Сталина, что летом 1941 года вермахт собирается высадиться в Англии. Переброска войск на Восток подавалась как оборонительное мероприятие против возможной агрессии со стороны Красной Армии или как дезинформация, призванная успокоить англичан. К тому же почти все танковые и моторизованные дивизии, а также основные силы авиации были переброшены на Восток в последние 10 дней перед вторжением. 13 июня в официозе нацистской партии «Фелькише беобахтер» была опубликована статья министра пропаганды Йозефа Геббельса «Крит как пример», где был прямой намек на скорую высадку немцев в Англии. Номер был конфискован цензурой, но с таким расчетом, чтобы часть тиража успела достичь иностранных посольств. Ответом стало Заявление ТАСС, где утверждалось, что слухи о возможной советско-германской войне лишены оснований и что Германия, равно как и СССР, скрупулезно соблюдает договор о ненападении. Сталин рассчитывал, что Гитлер сделает дежурный ответ о том, что Германия, дескать, тоже соблюдает пакт о ненападении. Однако Гитлер предпочел вообще никак не отреагировать на Заявление ТАСС, чтобы не расхолаживать собственные войска. На руку ему сыграло и то, что срок нападения, первоначально намеченный на 15 мая, из-за антигерманского переворота в Югославии и кампании вермахта на Балканах был перенесен на 22 июня. Поэтому те донесения советской разведки, где 15 мая называлось как возможный срок германского нападения, Сталин счел дезинформацией.
В первый день войны было уничтожено 1200 советских самолетов, а за первый месяц – около 10 тыс. машин. Вместо того чтобы, прикрывшись арьергардами, быстро отвести основные силы западных приграничных округов на линии укреплений на старой границе, советские механизированные корпуса на второй день войны по директиве наркома обороны маршала Семена Тимошенко и начальника Генштаба генерала Георгия Жукова нанесли контрудары. Сталин рассчитывал разгромить армию вторжения и на ее плечах вторгнуться в Германию и Польшу. Главный удар, как и предусматривал нереализованный план нападения на Германию, наносил Юго-Западный фронт. У него танков было в 5,5 раза больше, чем у противника, и одних только Т-34 и КВ было столько же, сколько всех танков у немецкой группы армий «Юг». Развернулось встречное танковое сражение в районе городов Луцк, Ровно и Дубно. Господство Люфтваффе в воздухе и низкий уровень подготовки советских танков и танкистов привели к тому, что механизированные корпуса Юго-Западного фронта были разбиты и отступили, потеряв более половины бронетехники. Командир одного из корпусов, генерал Дмитрий Рябышев, вспоминал: «…Корпус, совершая напряженные «сверхфорсированные» марши без соблюдения элементарных уставных требований обслуживания материальной части и отдыха личного состава, был подведен к полю боя, имея до 500 км пробега… 40–50 % материальной части были оставлены на маршрутах движения дивизий. Оставшаяся материальная часть после таких скоростных маршей оказалась для боя не подготовленной в техническом отношении». Положение Красной Армии на этом направлении осложнилось еще и тем, что восстали жители Львова. Повстанцы вступили в бой с советскими тыловыми частями и освободили из тюрьмы заключенных, которых НКВД должен был расстрелять при отступлении. Также против советских войск активно действовали отряды «лесных братьев» в Литве, Латвии и Эстонии.
Советское командование ожидало, что основная группировка немецких войск сосредоточена на юго-западном направлении и именно здесь собиралось нанести «превентивный» удар. На самом же деле главный удар по плану «Барбаросса» наносился группой армий «Центр» в Белоруссии, поэтому оборонявшийся здесь Западный фронт в первые же дни войны оказался в катастрофической ситуации. Его основные силы были окружены у Белостока и Минска. В плен попало более 300 тыс. красноармейцев. Сталин, Тимошенко и Жуков и начальник Главпура Лев Мехлис решили свалить всю ответственность за катастрофу на командование фронта. Командующего Западным фронтом Дмитрия Павлова 22 июля вместе с несколькими подчиненными приговорили к расстрелу. На суде Павлов заявил: «Мы… сидим на скамье подсудимых не потому, что совершили преступления в период военных действий, а потому, что недостаточно готовились в мирное время к этой войне». Он объяснил, почему советская авиация в первый же день была накрыта бомбами на аэродромах: «Допустил преступную ошибку, что авиацию разместили на полевых аэродромах ближе к границе, на аэродромах, предназначенных для занятия на случай нашего наступления, но никак не обороны». Бедняга-генерал не уточнил, что не он, а нарком обороны и Генштаб определяли, где именно дислоцировать самолеты.
3 июля 1941 года впервые с начала войны к народу обратился Сталин: «Целью этой всенародной Отечественной войны против фашистских угнетателей является не только ликвидация опасности, нависшей над нашей страной, но и помощь всем народам Европы, стонущим под игом германского фашизма, – подчеркнул он и добавил: «Нужно, чтобы советские люди… перестали быть беззаботными, чтобы они мобилизовали себя и перестроили всю свою работу на новый, военный лад, не знающий пощады врагу… Враг жесток и неумолим. Он ставит своей целью захват наших земель. политых нашим потом, захват нашего хлеба и нашей нефти, добытых нашим трудом. Он ставит своей целью восстановление власти помещиков, восстановление царизма, разрушение национальной культуры и национальной государственности русских, украинцев, белорусов, литовцев, латышей, эстонцев, узбеков, татар, молдаван, грузин, армян, азербайджанцев и других свободных народов Советского Союза, их онемечение, их превращение в рабов немецких князей и баронов. Дело идет, таким образом, о жизни и смерти Советского государства, о жизни и смерти народов СССР». Сталин вместо прежних интернационалистских лозунгов на первый план выдвинул русские национальные лозунги. Вместо «Пролетарии всех стран, соединяйтесь!» появилось «За Родину! За Сталина!». Были реабилитированы героические страницы русской истории, добрым словом вспомнили многих русских полководцев, в том числе князей и царей. Как писал поэт Николай Глазков, «Господи, вступися за Советы, Охрани страну от высших рас, Потому что все Твои заветы Гитлер нарушает чаще нас».
Но отступление продолжалось. Немцы к середине июля заняли Белоруссию, Западную Украину, Литву и Латвию, румыны вернули Бессарабию и вышли к Одессе, а финны продвигались в Карелии. Не удалось с ходу взять Киев, захватить Эстонию и прорваться к Ленинграду.
За это время вермахт и его союзники захватили территорию, примерно равную по площади той, которую они уже заняли в ходе боевых действий в Польше и Франции. Убитыми, ранеными и пленными за этот период Красная Армия потеряла даже значительно больше солдат, чем, например, польская армия в ходе месячной кампании вермахта в Польше. Однако ничто не свидетельствовало о близости капитуляции Красной Армии. Сказались огромные размеры советской территории, многочисленность населения и, не в последнюю очередь, стойкость тоталитарной системы, которую, из-за отсутствия организованной внутренней оппозиции, не могли разрушить даже тяжелейшие военные поражения.