巴巴羅薩行動(德語：Unternehmen Barbarossa)是納粹德國在第二次世界大戰中發起侵蘇戰爭的代號，整場作戰在1941年6月22日展開。這個名稱來自於神聖羅馬帝國皇帝腓特烈一世的綽號“紅鬍子”(Barbarossa)。巴巴羅薩作戰從1941年6月一直進行至12月以失敗告終，但東方戰線一直要到1945年5月蘇聯佔領柏林纔算正式結束。 北方集團軍(由威廉·裏特爾·馮·李布元帥指揮) 目標爲穿越波羅的海國家攻入俄羅斯北部，佔領或摧毀列寧格勒，總兵力爲26個師： 第16軍團(由恩斯特·佈施指揮) 第4裝甲兵團(由埃裏希·赫普納指揮) 第18軍團(由格奧爾格·馮·屈希勒指揮) 第1航空艦隊(由阿爾弗雷德·凱勒指揮)
中央集團軍(由費多爾·馮·博克元帥指揮) 目標爲進攻斯摩棱斯克，穿越蘇聯中西部(現在的白俄羅斯)地區，攻佔莫斯科，總兵力爲49個師： 第4軍團(由京特·馮·克魯格指揮) 第2裝甲兵團(由海因茨·古德里安指揮) 第3裝甲兵團(由赫爾曼·霍特指揮) 第9軍團(由阿道夫·斯特勞斯指揮) 第2航空艦隊(由阿爾貝特·凱塞林指揮)
南方集團軍(由格特·馮·倫德施泰特元帥指揮) 目標爲攻往人口密集的農業心臟地帶—烏克蘭，攻下基輔，接着攻入南方的俄羅斯大草原直到伏爾加河以及石油豐富的高加索地區，總兵力爲41個師： 第17軍團(由卡爾-海因利希·馮·史圖爾普納格指揮) 第1裝甲兵團(由保羅·路德維希·埃瓦爾德·馮·克萊斯特指揮) 第11軍團(由Eugen Ritter von Schobert指揮) 第6軍團(由瓦爾特·馮·賴歇瑙指揮) 第4航空艦隊(由亞歷山大·羅爾指揮) 軸心國選在1941年6月22日的早上4:45分展開攻勢。要計算雙方在這個階段的特定地區部隊分佈相當困難，因爲大多數德軍的名單都包括許多還未參戰的後備軍人，同樣的兩方在力量上的對比也很難有效計算。合理的計算是約有260萬德軍在6月22日進入作戰狀態，而他們所面對的蘇聯軍區也有差不多數量的紅軍軍隊。德軍的突襲收到完全的效果：雖然蘇聯指揮部在收到德軍部隊逼近的報告後即在凌晨00:30分對邊界部隊發出警告，但當時卻沒有任何一個部隊展開備戰。
整場巴巴羅薩作戰在11月開始的莫斯科戰役中達到最高潮，儘管負責進攻莫斯科的中央集團軍飽受秋季泥濘所造成的補給短缺之苦，仍被下令繼續進攻;德軍的進展在1941年12月初達到極限，前鋒部隊已經推進至莫斯科市郊，甚至見到了克里姆林宮的螺旋狀尖塔。然而這時斯大林手上仍保有數十萬從西伯利亞前來支援的部隊，這些部隊擁有良好的冬季裝備和補給，還有大量可以武裝成民兵的青年人，很快便將逼近莫斯科的德軍全數擊退，並在接下來的反擊戰推回了冬季前的戰線。
反觀這時的德軍則嚴重缺乏石油、冬季裝備、和食物，同時也沒有躲避之處，只得在原地駐紮捱過嚴酷的冬季。德軍最後得以擋下蘇聯的反擊行動，但卻遭受了非常沉重的損失。
同時，奪下莫斯科也是德國邁向勝利的關鍵之一。歷史學家之間一直存在爭論的問題是：如果當初巴巴羅薩作戰真的奪下了蘇聯首都，是否會造成蘇聯的徹底垮臺?1941年12月美國也向軸心國宣戰，在這短短6個月內德國的戰略位置便徹底逆轉了，因爲德國的軍事生產能力根本無法應付長期的戰爭。
巴巴羅薩作戰的結果對蘇聯和德國都同樣不利。雖然德國無法成功的拿下莫斯科，但他們在半年時間內便奪下了蘇聯西部的龐大領土，包括烏克蘭、白俄羅斯、波羅的海國家、以及一大片莫斯科西部的土地在內。這相當於500,000平方英哩的土地，以及7500萬的人民，事實上德國在之後的1.2年內又繼續奪取了250,000平方英哩的土地，一直要到斯大林格勒和庫爾斯克等戰役後才被擊退。在這些佔領區域裏，反抗德國統治的游擊隊迅速增長，而德國也毫不留情的加以鎮壓。德國也繼續堅守這些土地，在接下來的許多戰役裏雙方又蒙受了更多的損失。
血腥的東線戰役持續了整整4年，因爲這場戰爭而死的人數可能永遠無法準確計算。蘇聯軍隊的總陣亡人數大約爲850萬至1,500萬，而平民的死亡人數則依然存在爭議，經常被舉出的數字則高達2,000萬人。德軍的陣亡人數也很難準確計算，最高的數字(Rüdiger Overmans)爲430萬名德軍和900,000名其他軸心國部隊，這個數字包括了在作戰中陣亡的人數以及遭蘇聯俘虜期間死去的人數在內。
斯大林將德國戰俘以及曾經被德國俘虜的蘇聯士兵都流放至勞動營。少數族羣也都被流放至東部的集中營。例子包括了：1941年9月有439,000名居住於窩瓦河的德裔人民(以及300,000名來自其他各地區的德裔人民)被集體驅逐至哈薩克;在1944年5月，182,000名克里米亞韃靼人被驅逐至烏茲別克斯坦;車臣人(393,000)和印古什人(91,000)也在1944年被徹底驅逐至哈薩克。
突襲帶給蘇軍的最大震撼並非是突襲的時間，而是同時進攻蘇聯領土的德軍數量之多和配合之緊密。約有320萬的德軍地面部隊投入了西線的攻勢，伴隨的還有數十萬的羅馬尼亞、匈牙利、斯洛伐克和意大利部隊，芬蘭則從北邊發動攻勢。但蘇軍在同時對抗這些敵軍的同時也持續進行大規模的增援，西線的蘇軍部隊在6月22日時約有260萬人，儘管半年的戰事造成450萬人死傷的驚人數字，至年底時已經躍升爲超過4百萬人(蘇聯國內部隊和儲備軍並沒有計算在內)了。
德軍的攻擊速度之快使得蘇軍的防禦計劃完全癱瘓，而無線電和通訊配備的嚴重缺乏也造成蘇軍部隊難以互相協調作戰。
德軍的攻勢也引燃了許多蘇聯佔領國的獨立運動，6月22日立陶宛發生了反蘇聯的暴動，並在隔天發佈了獨立的宣言。大約有30,000名立陶宛人加入叛變行列。隨着德軍向北方的攻勢進展，叛變也蔓延至愛沙尼亞了。
