在照會宣讀後兩個半小時，17日淩晨5時40分，蘇聯的兩個方麵軍的100萬大軍即越過蘇波邊界，浩浩蕩蕩地向波蘭東部進發，與德軍合圍波軍殘部。
蘇軍的入侵給了波蘭政府致命的一擊，使得波蘭對德軍的抵抗迅速瓦解。蘇軍以極快的速度由東向西推進，摩托化部隊和騎兵先遣隊旋即抵達維爾紐斯、諾沃格拉德克、科韋爾、盧茨克等波蘭東部重鎮，並迅速占領了整個東部地區，俘虜了23萬至25萬波蘭官兵。28日，蘇德占領波蘭全部38萬平方公裏的領土。波蘭從地圖上被抹去了。
蘇聯同德國共同瓜分了波蘭後，兩國成了“鄰國”，蘇聯麵臨著日益嚴重的軍事威脅。為了更牢固地鞏固其西部邊界，全麵實現其“東方戰線”戰略，1939年底，蘇聯趁德國忙於準備西線戰事之機，發動了入侵芬蘭的蘇芬戰爭。
通過蘇芬戰爭，蘇聯占領了芬蘭大片領土。此後，蘇聯將兵力轉向波羅的海地區。
波羅的海沿岸三國即愛沙尼亞、拉脫維亞、立陶宛所處的位置，對蘇聯的國家安全有重要的戰略意義。
1939年9月，德國的“白色計劃”剛剛開始實施，蘇聯即抓住時機以武力威逼波羅的海沿岸三國同蘇聯締結互助條約。
1940年夏，希特勒軍隊在西線連戰皆捷，氣焰十分囂張。蘇聯也趁機在東線加速占領三國的行動。6月14日，蘇聯突然譴責立陶宛政府破壞蘇立互助公約，參加了拉脫維亞、愛沙尼亞組織的反蘇軍事聯盟。6月15日，蘇聯軍隊以此為理由，大舉進攻立陶宛，隨即占領之。然後又以同樣借口直接出兵占領拉脫維亞和愛沙尼亞。吞並三國後的蘇聯終於前進至波羅的海沿岸，扼住了波羅的海門戶，領土西移了300至500公裏。
6月22日，蘇聯政府又向羅馬尼亞政府正式提出比薩拉比亞和北布科維納問題，要求將其交給蘇聯。羅馬尼亞政府被迫接受了蘇聯政府的這一要求。
至此，蘇聯全麵完成了從波羅的海到黑海的“東方戰線”的建立，在其西部邊境贏得了平均300至400公裏的防禦空間。
希特勒的計劃是，通過《德蘇互不侵犯條約》使蘇聯置身事外，從而放手消滅波蘭，待英法為援助波蘭卷入大戰時，德國可以傾全力回兵西進，打垮並占領英法。然後，以整個西、北、中歐、東南歐以及東歐一部分為基地，全麵進犯蘇聯並將其打垮、占領。
撲向蘇聯並毀滅蘇聯是希特勒根深蒂固的思想。在其20年代中葉所著的《我的奮鬥》一書中，他寫道：“我們要停止德國向南歐和西歐的無休止的移動，把我們的視線轉向東方的土地……東方這個巨大帝國解體的時候到了，猶太人在俄國統治的終結也將是俄國作為一個國家的終結。”他明確地說，“隻有我們在西線騰出手來的時候，才能夠反對俄國。”希特勒還認為他負有反對共產主義、拯救日耳曼民族的使命。他多次地、反複地強調，正是共產主義導致德國在第一次世界大戰中失敗。而共產主義的創始人是猶太人，所以共產主義與猶太人是緊密聯係在一起的，蘇聯正是共產主義和猶太人的大本營。
1940年11月莫洛托夫赴柏林與希特勒談判。希特勒吹噓道：“對英國的戰爭實際上已經打贏了，英國作為一個歐洲大國的地位已不複存在。”莫洛托夫反唇相譏道：“那麼，對德國的轟炸是誰進行的呢？我們為什麼要躲在防空洞裏呢？”
希特勒頓時青筋暴突，臉漲得通紅，氣憤地甩手而去。
這次不愉快的會見使希特勒對蘇聯的仇恨更加熾烈。
隨著蘇聯建立“東方戰線”戰略的逐步展開與實現，希特勒產生了消滅蘇聯的緊迫感。這一緊迫感又因他感到與蘇聯的交易中吃了虧而強化。雙重的敵視蘇聯的心理驅使希特勒加速走向蘇德戰爭。
希特勒相信，英國繼續進行戰爭的頑強決心是由於它對蘇聯有所指望。“但是，如果俄國被摧毀，英國的最後希望就會被粉碎。那時，德國將成為整個歐洲的主人。考慮到諸多情況，必須消滅俄國，時間定在1941年春天。越快消滅俄國越好。”
8月底，德軍第18集團軍參謀長馬克斯受命製定了侵蘇計劃的草案。以此為基礎，德軍最高統帥部於11月底製定了詳盡的侵蘇計劃。
12月5日，希特勒審查並批準了這一計劃作為最後方案。
12月18日，這一方案被命名為“巴巴羅薩”。
同時，希特勒簽署了德國武裝力量最高統帥部第21號命令。
第21號命令規定：在1941年5月15日之前做好實施“巴巴羅薩計劃”的一切準備。
“巴巴羅薩計劃”是德國一貫奉行的裝甲閃擊戰、陸空總體戰軍事理論及其1939至1941年在歐洲作戰的經驗相結合的產物。據此計劃，“戰役的最終目的，是進軍至阿爾漢格爾斯克-伏爾加河一線，將蘇聯的西部和亞洲部分割裂開來。這樣，在必要時，蘇聯最後剩下的烏拉爾工業區就可以用空軍來使它癱瘓。”計劃規定：“德國武裝力量必須準備在對英戰爭結束以前，以一次快速的戰爭擊潰蘇聯。”
德軍悄悄地、源源不斷地開始大規模東進，很快陸續抵達與蘇聯接壤的波蘭、匈牙利、羅馬尼亞、芬蘭以及保加利亞等國。其中用於對蘇作戰的一線部隊達153個師350餘萬人，集中了60%以上的作戰飛機於侵蘇一線。
德國在“加強東方”的同時，為達到實施“巴巴羅薩計劃”的戰役與戰術的突然性，采取了一係列掩飾手法。盡管希特勒已在1940年10月12日簽署了取消“海獅計劃”的指令，但德國仍然作出準備入侵英國的假象。陸海空軍奉命采取一切隱蔽措施調動軍隊，“不得暴露它們的調動情況”，“必須讓英國人和蘇聯人繼續認為我們正準備在很長的戰線上再次對英國發動進攻”。但遠在英倫三島的丘吉爾，得知其情報人員所提供的德軍動向的報告後，意味深長地笑了，他確切並有把握地意識到：英國將獲得一個強大的盟友——蘇聯。德國人將不可避免地再次兩線作戰。
距“巴巴羅薩計劃”所規定的實施日期（5月15日）僅存50天之時，3月26日夜晚，南斯拉夫若幹空軍高級將領，在陸軍及大多數人民群眾所支持的起義中，將已簽字加入《德意日三國條約》忠於希特勒政權的政府推翻。希特勒勃然大怒，他下令：“在軍事上把南斯拉夫毀滅，使它不再是一個國家。”
4月6日黎明，德軍以60多個師（包括仆從國師）的占壓倒優勢的兵力從保加利亞、匈牙利和德國本土的疆界出發，全力撲向南斯拉夫和希臘。17日，南斯拉夫28個師的殘餘部隊在薩拉熱窩投降。4月23日，在希臘北部進行最後抵抗的希臘軍隊也投降了。4月27日，德軍的坦克駛入雅典。
當希特勒的軍隊完成了對南斯拉夫和希臘的征服時，他為“巴巴羅薩計劃”規定了新的日期——1941年6月22日。但這將近5周的延遲最終被證明對納粹德國是致命的。德國人想在冬季來臨之前，征服一個從未被征服過的大國本已屬超越能力的狂妄，而想在俄羅斯冬季降臨之後再征服它，則更是失去理智的幻想。它最終導致了納粹德國走向末日。
1941年6月21日晚，蘇聯基輔軍區參謀長普爾卡耶夫中將通過電話向蘇軍總參謀長朱可夫報告：有一個德軍司務長向蘇軍邊防部隊投誠。據他稱，德軍正在進入出發地域，將在22日淩晨對蘇聯發動進攻。朱可夫立即用電話報告了斯大林。斯大林立即召見了朱可夫與蘇聯國防人民委員鐵木辛哥。
斯大林問：“這個投誠者會不會是德軍為了挑起衝突而派來的呢？”鐵木辛哥堅定地回答：“不會，我認為投誠者說的是實話。”“那我們該怎麼辦？”斯大林問。“立即命令邊境軍區所有部隊進入一級戰鬥準備。”鐵木辛哥回答。“起草命令吧，把它讀一下。”斯大林下令。
朱可夫迅速起草了命令並讀了一遍。斯大林說：“現在下達這樣的命令也許還太早，問題還可能和平解決。命令要簡短，指出襲擊可能從德軍的挑釁行動開始。邊境軍區各部隊不要受任何挑釁的影響，以免問題複雜化。”朱可夫與副總參謀長瓦杜丁迅速修改並縮短了命令。斯大林審定後又作了某些改動，然後交由鐵木辛哥與朱可夫簽字下發。
瓦杜丁帶上命令迅速返回位於伏龍芝大街的總參謀部，於6月22日零時30分將命令下達至列寧格勒軍區、波羅的海沿岸特別軍區、西部特別軍區、基輔特別軍區、敖德薩軍區，並抄送了海軍委員會。
但朱可夫與鐵木辛哥都為這一僅僅強化戒備的命令而不安。他倆在離開斯大林處時商定，10分鍾後在鐵木辛哥處見麵。
6月22日零時，基輔軍區司令員基爾波諾斯報告：又有一個德國兵投誠，他是德軍第74師第222團的士兵。他告知，德軍將於22日淩晨4時進攻蘇聯。國防人民委員與總參謀長立即與各邊境軍區司令員通話，他們均不約而同地反映，一線部隊報告，國境外機器聲與各種嘈雜的聲音越來越大。兩人立即報告了斯大林，斯大林問道：“命令是否下達完畢？”當得到肯定的回答時，斯大林未作進一步表示。朱可夫與鐵木辛哥要求各軍區司令員與參謀長務必在指揮所內。
3時30分，西部軍區報告：德軍開始空襲白俄羅斯的機場與城市。3分鍾後，基輔軍區報告：烏克蘭遭德軍空襲。3時40分，波羅的海軍區報告：敵機空襲考納斯和其他城市。
朱可夫與鐵木辛哥立即明白了：這是戰爭！他們隨即給斯大林打電話，但斯大林的警衛長回答：“斯大林同誌在睡覺，不能叫醒他。”朱可夫大聲說：“請立即去，德國人轟炸我們的城市了。”3分鍾後，斯大林來到了電話機旁，朱可夫報告了情況，請求允許還擊。斯大林沉默不語。“你聽懂了我的意思嗎？斯大林同誌。”朱可夫急切地問。仍是沉默。電話裏隻有斯大林急促的呼吸聲。幾分鍾後，斯大林說：“你和鐵木辛哥來我這兒，召集全體政治局委員。”
4時30分，鐵木辛哥與朱可夫抵達克裏姆林宮，全體政治局委員均已到齊，立即召開了有國防人民委員和總參謀長參加的政治局會議。斯大林由於緊張和憤怒而臉色蒼白，手裏握著裝滿了煙草的煙鬥對莫洛托夫說：“應當立刻給德國使館打個電話。”莫洛托夫照辦了，並告訴大家，德國使館答複：馮?舒倫堡大使要求接見，他將帶來德國政府的有關通知。接見大使的事，斯大林交由莫洛托夫出麵。莫洛托夫剛剛離開會議室，副總參謀長瓦杜丁在總參謀部向克裏姆林宮急報：德國陸軍在飛機轟炸後，已在西部和西北方麵的許多地段對蘇軍發起突擊，有的已揳入蘇聯境內。不久，莫洛托夫匆匆走進會議室說：“德國政府已向我們宣戰。”斯大林默默地坐在椅子上沉思起來。長時間令人難以忍受的沉默。朱可夫打破了沉默，要求立即命令各邊境軍區用所有兵力猛烈還擊突入蘇境的敵軍，製止其前進。“不是製止，是殲滅。”鐵木辛哥補充道。“下命令吧。”斯大林站起來說。