巴甫洛夫和西南方麵軍司令基爾波諾斯都是1937年"清洗"運動後被快速提拔起來的。兩人均缺乏統帥才能，不具有駕馭和統帥大兵團作戰的能力。
在1941年初的蘇軍大演習中，朱可夫指揮的藍軍采用了與後來德軍幾乎相同的戰術擊潰了巴甫洛夫的紅軍。但直到蘇德戰爭爆發時，巴甫洛夫仍未對西方麵軍采取任何改進。
1941年6月，巴甫洛夫指揮的西方麵軍多達65萬人，但他的指揮思想過於教條，完全照搬書本。在他的整頓和指揮下，蘇軍戰術落後、編製零散。
巴甫洛夫的最大錯誤是，在比亞韋斯托克突出部部署了3個集團軍，使蘇聯戰鬥力最強的西方麵軍變成了一群死守陣地的"羔羊"，結果遭受德國中央集團軍群的裝甲集群的包圍。
戰爭僅僅進行了一周的時間，巴甫洛夫的65萬大軍陷入絕境。巴甫洛夫至死都不明白，德國裝甲集群為什麼擁有如此強大的突擊力，生生突破了3個蘇聯集團軍的強大防線，構築了"諾沃格魯多克口袋"。解散蘇聯坦克軍的巴甫洛夫最終受到了懲罰，他承受了輕視坦克部隊的後果。
研究了十幾年坦克的巴甫洛夫，竟然不相信坦克兵團的威力、特點和精髓，這真是蘇聯西方麵軍的悲哀。
巴甫洛夫在白俄羅斯戰區期間，扮演了極不光彩的角色。蘇聯實力強大的西方麵軍在巴甫洛夫的手中覆滅了。當擁有65萬大軍的西方麵軍遭到圍攻時，它的司令官巴甫洛夫竟抱頭鼠竄。在此期間，巴甫洛夫一直未能有效地控製部隊。為了了解戰場的情況，他不得不經常去收聽德國廣播。
事實上，巴甫洛夫等於放棄了對西方麵軍的指揮，這加劇了西方麵軍的混亂局麵。他的確是太失職了。
7月22日，蘇聯軍事法庭宣判終審判決：被告西方麵軍司令員巴甫洛夫、方麵軍參謀長克裏莫夫斯基、方麵軍通信主任格裏戈裏耶夫、第4集團軍司令員科羅勃科夫是反蘇陰謀的參與者。結果，這4個人被判處極刑──槍決。
在審判庭上，巴甫洛夫等4人沒有否認自己的罪責，但他們希望能把他們以任何身份派到前線，他們願意在戰場上贖罪。
斯大林看到判決書後，要求將"陰謀"之類的廢話刪掉，但同意立即執行槍決。該判決下發到各個方麵軍，斯大林要讓將領們都知道，他懲處打敗仗的將領毫不手軟。當天晚上，巴甫洛夫和3位部下被槍決。
在4年衛國戰爭期間，蘇軍一共有238名少將以上的將領被斯大林批準判處死刑。在後來的蘇聯官方史料中，始終不願再提巴甫洛夫的名字，即偶爾提起，也一筆帶過。巴甫洛夫所參與的事件極不光彩，而且教訓過於深刻。
巴甫洛夫成為戰爭初期憤怒的斯大林槍決的第一位高級將領，成為可悲的蘇軍裝甲兵命運的"殉道者"。
作為圖哈切夫斯基寄予厚望、長期參與蘇軍裝甲兵建設的巴甫洛夫，他對蘇軍裝甲兵最大的貢獻，就是戰爭爆發前解散裝甲部隊中所起到的重要作用。
巴甫洛夫在那份西班牙軍事報告上宣判了蘇軍裝甲部隊的"死刑"，最終也為他自己的死刑留下了伏筆。
1937年6月17日，圖哈切夫斯基等將領被槍決。另外，蘇軍元帥加馬爾尼克在被捕時自殺。清洗的行動範圍繼續擴大。1937年6月，逮捕活動擴大到國防人民委員部、蘇軍總政治部、基輔軍區、白俄羅斯軍區、莫斯科軍區、列寧格勒軍區和各軍事院校。
蘇軍總參謀長葉戈羅夫、空軍司令阿爾克斯尼斯、裝甲兵司令哈列普斯基、遠東特別集團軍司令布留赫爾、軍區司令別洛夫等大批將領被鎮壓。
蘇軍6名元帥中的4名被槍決，伏羅希洛夫和布瓊尼幸免。195名師長中110名被槍決。220名旅長中186名被槍決。海軍艦隊司令隻有一名幸免。航空國防委員會和化學國防委員會的領導人幾乎全部被槍決。當時，許多師的指揮官都是大尉，比大尉高的軍官幾乎都被清洗了。
在斯大林發起逮捕"德國間諜"和清洗"德國代理人"的運動中，除了蘇軍高級指揮機關外，主要針對西部幾個軍區。曾在西部幾個軍區工作並僥幸活下來的軍官，每當他們回憶起那些不斷被槍決的上級、下屬及同事時，內心深處都會感到不寒而栗。
巴甫洛夫對蘇聯坦克部隊"痛下殺手"，使坦克部隊在蘇聯遭到"當頭棒喝"。他從西班牙戰場上費盡心機總結的結論全部是出於自身命運考慮，他害怕摻進任何政治鬥爭。