1941年6月22日凌晨3时30分，德国突然不宣而战，以190个师，5100架飞机，在北起波罗的海﹑南至黑海的2000多公里的漫长战线分为北方、中央、南方3个集团军群大举进攻苏联。德军就象在进行军事演习一样，十分顺利地实施着“巴巴罗萨计划”，而前苏联方面毫无防备。德军航空兵对苏联西部的重要城市、交通枢纽、陆海空军基地及部队营房施以毁灭性轰炸，致使苏联几乎完全瘫痪。德军又空袭了苏联西部地区的66个飞机场，使苏军损失了1200架作战飞机。苏军面对敌人狂风暴风般的猛烈突袭，差不多完全丧失抵抗能力，只好向内地撤退。
德军中央集团军群的任务是围歼白俄罗斯的苏军，兵源达50个师另2个旅，进而进攻苏联的心脏莫斯科，北方集团军群的兵力是29个师，任务是歼灭波罗的海沿岸的苏军，进攻列宁格勒，南方集团军群的任务是向基辅和整个乌克兰总方向进攻，把乌克兰的苏军主力消灭在第聂伯河以西，兵源达57个师另13个旅。此外，还有直指北方的挪威和芬兰两个集团军，分别向摩尔曼斯克和列宁格勒方向实施突击。
战争刚开始，苏联西部66个机场遭到猛烈轰炸，苏军半天之内就损失飞机1200架，其中800架未及起飞即被毁于机场，苏联西部城市、海空军基地、通讯设施，在德军航空兵袭击之下严重受损，边境军区指挥机构基本陷于瘫痪。德军在战争的第一天就前进了50至60公里。苏联国防委员会在战况不明的情况下，于当晚发布不切实际的命令，要求边境军区实施猛烈反击，消灭入侵之敌，这种盲目的指挥使前线战况更加恶化。
另外苏军在斯大林的大清洗之下也遭到了极大削弱，现任的军官积极缺乏作战指挥能力，和作战相比他们更擅长的是喊口号。在战争的头一周，德军凭借突然进攻、武器装备上的优势、军队早已动员和集中并有作战经验等优势，打得极其顺手，中央集团军群已推进到白俄罗斯首都明斯克（Минск），南方集团军群的前锋，已近至通向基辅的接近地，北方集团军群，已经渡过西德维纳河。
面对有备而来的德军，苏军猝不及防，苏联政府虽然采取紧急措施，把前沿军区改为方面军，成立了苏军统帅部，但由于大量工作未能抢在战争爆发之前就绪，因而在战争开始时严重失利，由于苏军装备陈旧，指挥人员素质较差，对敌主攻方向判断失误等原因，致使战争初期，便有28个师被全歼，70个师人员武器损失过半。在苏德战争的头18天，苏联损失2000列火车的军火，3000门大炮，2000架飞机，1500辆坦克，以及30万苏军被俘。德国的进攻取得了惊人的成功，苏联完全被德国的突然闪电式的进攻给打懵了。
德军在占领明斯克后，7月15日，通过激烈战斗，攻占了苏联首都莫斯科的门户斯摩棱斯克（Смоленск），合围了苏军十几个师，切断了苏联西部最重要的交通干线明斯克－莫斯科公路，并将德军中央集团军群的司令部设在此地。而此时德军离莫斯科仅有380公里了。截止到此时德军的进攻还是相当顺利，苏联在德国的打击毫无还手能力。
这时德军犯了一个可能是事关全局的错误，德军分调部分进攻莫斯科的中央集团军群主力进攻南方的基辅，以占领苏联的粮仓——乌克兰。当时的情形是德意志国防军在巴巴洛萨行动开始后，在北部及中部战线获得了巨大的成功，只是在南方留下一个巨大的突出部，在这里有一支庞大的红军，包括几乎整个西南方面军，在乌曼战役中虽然取得很重大的胜利，但大部份红军在谢苗·布琼尼 的指挥下仍然留在基辅一带，虽然由于大部份装甲力量已在乌曼战役中被消灭，他们因此缺乏装甲及机动力量，不可能再威胁德军的进攻。但在当时这仍然是红军在东线的最大一支部队，这样的存在让德国方面寝食难安。
8月底，德意志国防军最高统帅部面临抉择，向莫斯科继续进攻或消灭南面的苏军，由于南方集团军没有足够力量包围及消灭敌军，中央集团军需要提供支持以完成任务，经过争论后，第2装甲集团及第2军团从中央集团军转属南方集团军及向南推进，在基辅以东与南方集团军进攻部队会合。
德军深远的正面突击和随后的翼侧突击，把方面军割裂成几个孤立集团。基辅西北该方面军右翼的第5集团军，在科罗斯坚筑垒地域阵地战斗约一个半月，以其行动牵制德军共约10个师。该集团军对直接进攻基辅的德军集团翼侧实施的反突击，大大改善了守城苏军的处境。遵照最高统帅部大本营的指示，集团军在8月下旬退守基辅以北新的防御地区。第6、第12集团军及第18集团军一部共20个师在基辅西南、方面军左翼进行苦战。
苏军的顽强抵抗和多次反突击，使“西南”集团军群左翼的进攻受到长时间的迟滞，迫使德军统帅部从莫斯科方向调“中央”集团军群的一大部分兵力——第2集团军(司令为魏克斯上将)和坦克第2集群(司令为古德里安上将)来对付西南方面军。德军的计划是，坦克第2集群从图比齐夫斯克以西渡过杰斯纳河向南挺进，直插基辅后方的罗姆内；第2集团军从戈梅尔向南运动，掩护坦克第2集群的右翼；坦克第1集群则从第聂伯河河湾上的克列缅丘格向北进攻，与坦克第2集群在罗姆内和洛赫维察地区会合，把第聂伯河西岸的苏军切断在大河曲一带；第17集团军负责把苏军牵制在切尔卡瑟以北第聂伯河河湾，同时掩护坦克第1集群的左翼；第6集团军向东，渡过第聂伯河，进入基辅，并开始围歼这批苏军重兵集团。
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