Cercado Leningrado en el norte y tomado Kiev en el sur, el objetivo es Moscú

El Grupo de Ejércitos Centro, encomendado a Fedor von Bock, llevaría el esfuerzo principal de la operación. Con dos grupos acorazados y dos ejércitos, su misión consistía en alcanzar Moscú. Su flanco izquierdo estaría protegido por el Grupo de Ejércitos Norte de Wilhelm Ritter von Leeb, que progresaría hacia Leningrado con un grupo acorazado y dos ejércitos. Separado de los dos anteriores por los infranqueables pantanos del Prípet, el Grupo de Ejércitos Sur, a las órdenes de Gerd von Rundstedt, debía ocupar Kiev.

Contaba para cubrir un extenso frente con tres ejércitos y un grupo acorazado. Finlandia en el extremo norte y Rumanía en el sur cooperarían con Alemania con la intención de recuperar los territorios cedidos a la URSS en 1940. Ante ellos, los soviéticos desplegaban cinco frentes (Norte, Noroeste, Oeste, Sudoeste y Sur) con un total de diez ejércitos en primer escalón y seis en reserva.

(22 de junio-9 de julio)

En el norte, venciendo una resistencia cada vez más encarnizada, los alemanes consiguieron cercar por tierra Leningrado con ayuda finlandesa. En Ucrania, Rundstedt rodeó a tres ejércitos soviéticos cerca de Uman, alcanzando el Dniéper al sur de Kiev y llegando hasta Crimea . Odesa , aislada, acabaría siendo capturada por los rumanos. El empeño de Stalin por conservar Kiev permitió que las tenazas alemanas procedentes del norte y el sur se cerraran al este de la capital ucraniana atrapando a medio millón de soldados soviéticos. Con los flancos despejados, el avance hacia Moscú, el último y definitivo acto de una campaña que los alemanes creían ya ganada, podía reanudarse.

(10 de julio-10 de septiembre)

En el centro, los dos grupos acorazados de Bock cercaron a tres ejércitos soviéticos al oeste de Minsk. En un espectacular avance de 600 kilómetros causaron 420.000 bajas al Frente Oeste en la primera kesselschlacht (batalla de cerco) de la campaña. Sin embargo, muchos rusos consiguieron escapar debido a las dificultades de la infantería alemana, que marchaba a pie, para sellar herméticamente las bolsas creadas por las veloces Divisiones Panzer. En el norte, Leeb ocupó Lituania, Letonia y parte de Estonia avanzando 450 kilómetros. En Ucrania, en cambio, los progresos fueron menos espectaculares debido a las dificultades del terreno y la resistencia soviética.

(10 de julio-30 de septiembre)

Los grupos acorazados alemanes del centro cruzaron el Dniéper y alcanzaron pronto Smolensko, a menos de 400 km de Moscú, cercando a tres ejércitos soviéticos. No obstante, contraatacados por cuatro ejércitos movilizados apresuradamente y apenas entrenados, que pretendían liberar a las fuerzas cercadas, debieron ponerse por primera vez a la defensiva. Los ataques soviéticos se sucederían durante agosto y septiembre, consiguiendo empantanar el avance alemán. Hitler , ante la dura resistencia encontrada y con dificultades logísticas, decidió cambiar de estrategia. Ordenó al Grupo de Ejércitos Centro detenerse y prestar apoyo a las fuerzas situadas al norte y al sur.