蘇德戰爭爆發以後，蘇聯的命運在很大程度上靠全國總動員。斯大林認為，前線的軍事行動在任何時候都得依靠後方。
德軍企圖首先圍殲蘇軍主力於維亞濟馬和布良斯克地區，然後以強大的裝甲摩托化兵團從南北兩翼實施鉗擊，步兵兵團實施正麵進攻，在入冬前攻占莫斯科。
中央集團軍群計劃以各坦克集團軍進行向心突擊，分割蘇軍防線，並在維亞濟馬、布良斯克兩地圍殲蘇軍西方麵軍、預備隊方麵軍和布良斯克方麵軍，德軍坦克集團軍再以強大陣容從北麵和南麵圍攻莫斯科，而步兵兵團負責正麵進攻。
莫斯科人民豪邁地說：“敵人在哪裏進攻，我們就在哪裏殲滅他們!我們要在紅場上為列寧而戰鬥，決不讓納粹的血手玷汙列寧的陵墓!”
1.軍事改革。
1941年6月22日，蘇聯軍事委員會改組了西部各軍區。波羅的海特別軍區改組為西北方麵軍，西部特別軍區改組組為西方麵軍，基輔特別軍區改組為西南方麵軍，敖德薩軍區改組為第9集團軍。
6月23日，根據蘇共中央政治局的決議，蘇聯成立以國防委員鐵木辛哥為主席，朱可夫、斯大林、莫洛托夫、布瓊尼、伏羅希洛夫和庫茲涅佐夫參與的蘇聯統帥部，指揮全國的軍隊，總參謀部和國防委員部是其辦事機構。
6月24日，列寧格勒軍區改組為北方麵軍。蘇聯還組建了南方麵軍，駐紮在普魯特河一帶。
統帥部在指揮蘇軍抗戰方麵起到了一定作用，但鐵木辛哥沒有決策權，任何事情必須征求斯大林的意見才能決定，因此經常貽誤戰機，給前線部隊的作戰帶來了許多損失。
為改變不利局麵，6月30日，蘇聯成立了以斯大林為主席，莫洛托夫為副主席，有伏羅希洛夫、馬林科夫等參加的國防委員會。
國防委員會是蘇聯戰時擁有全權的特設最高國家機關，蘇聯黨、政、軍機關必須執行國防委員會的決議。
國防委員會領導國家的一切部門和機關的活動，可以調動國家的一切物力、人力，以戰勝德軍。它可以調整經濟、動員國家資源滿足前線需要、為軍隊和各部門培訓預備隊和幹部等許多權力。
為檢查命令的執行情況，國防委員會在各軍區、各州、各軍事人民委員部、各企業和基層工程單位派駐代表。
國防委員會建立後，統一了前線和後方的指揮，有效地促進了國家、經濟和軍隊之間的配合，保障了國家對武裝鬥爭的集中領導。
7月10日，蘇聯國防委員會對蘇軍統帥部進行改組，由斯大林擔任主席，加強蘇軍統帥部的權威性。同時，為了協調各戰略方向的作戰協同，蘇聯組建了西北、西、西南3個方向總指揮部。西北方向總指揮部由伏羅希洛夫任總司令，西方向總指揮部由鐵木辛哥任總司令，西南方向總指揮部由布瓊尼任總司令。
這些方向總指揮部的任務為：對本方向的各方麵軍和海軍進行戰略指導，檢查各部隊對統帥部軍令的執行情況，以及領導本方向的軍事後勤工作。
7月15日，蘇軍統帥部決定集團軍小型化，撤銷了軍一級建製，集團軍統轄5-6個師。蘇軍統帥部縮編了陸、空軍部隊。
7月19日，斯大林成為蘇聯國防人民委員。
7月29日，蘇軍統帥部規定了編製，步兵師的兵員縮編30％，配備的火炮減少52％，卡車減少64％；騎兵師人數縮編為3000人；坦克師縮編為坦克旅；反坦克炮兵撤旅改團；空軍師由3個團縮為2個團，各團的飛機數量縮為22架。由於兵力、武器的增加和戰場形勢的多變，蘇軍統帥部對部隊的編製進行了大量調整。
8月8日，蘇軍統帥部改稱最高統帥部大本營，斯大林成為蘇軍最高統帥。蘇聯在政治、軍事和經濟等領域形成了高度集中的集權體製。
蘇軍最高統帥部是蘇軍的最高機構，它的主要職責是決定戰略偵察任務，給蘇軍總參謀部下達建議、製定戰略計劃和戰役計劃、組建蘇軍和預備隊。蘇軍最高統帥部組織各軍種戰略集團間的協同，以及蘇軍與遊擊隊間的協同。它負責協調蘇軍與盟軍的行動，監督各部隊任務的執行情況，負責建立物資儲備和機動物資的儲備等。
國防委員部所屬的蘇軍總參謀部，被改組為最高統帥部的主要業務機關。蘇軍總參謀部不再負責兵員補充和軍事訓練等日常工作。蘇聯新建或者恢複了空降兵、火箭炮兵、工程兵、國土防空軍和炮兵等司令部，加強了對各兵種的戰略指導。通信人民委員兼任通信部長，集中管理軍、地各級通信部門。
經過一係列改組，斯大林擔任蘇共中央總書記，同時兼任蘇聯人民委員會主席、國防委員會主席、國防人民委員、蘇軍最高統帥。蘇聯形成了在政治、軍事和經濟等諸方麵的集中領導，克服了各軍事首長和各主要國家領導人在指揮上職權不清引起的混亂。
斯大林不可能完成如此多的任務，這無疑超出了一個人所能承受的能力。為此，斯大林借鑒一戰時一些國家直接向主要戰區派出代表的經驗，向各個重要戰區派出最高統帥部代表。