在德军完成了对列宁格勒的包围之后，无力占领苏军防守的重镇和主要工业中心之一的列宁格勒。北方集团军群为了稳定侧翼，发起了对提赫文的进攻，但是却遭到溃败。因此，德军对列宁格勒采取了封锁战术。由于苏联红军迅速在与德军的对峙中拥有了兵力上的巨大优势，德军不得不在北方战线采取了被动的守势。同时，芬兰由于兵力不足，一直都没有直接进攻列宁格勒。
1941年9月30日，德军集中74个半师约193万人，在1700辆坦克，11000门火炮支援下，发起意在夺取莫斯科的攻势，即台风计划（莫斯科会战）。战役的第一阶段以德军在维亚济马地区歼灭苏联红军60余万人的全面胜利而结束。随后德军迅速占领了莫斯科外围，摧毁了数道苏联防线。
苏联在危急时刻进行了历史上规模最大的工业转移计划，转移的设备、物资超过100万节车皮，同时从西伯利亚、中亚、远东地区调来了25万的精锐预备队，以朱可夫大将为核心重组了西方面军的部队和防线，组织大量妇女修筑防御工事，并派出大量携带炸药和地雷的工兵分队破坏德军后勤补给线。此时苏联严酷的冬季已经降临，德军作战部队和后勤补给受到了极大限制，由于德国军队没有做好过冬的准备，导致大量的士兵冻死冻伤，许多武器也无法使用。
1941年11月7日，在德国迫近莫斯科之时，苏联依然按时组织了红场阅兵，这是历史上最著名的阅兵之一，受阅部队在阅兵结束后直接开赴前线。
1941年12月6日，苏联发起反击，突破德军防御并将其击退200-300公里，莫斯科会战以苏联胜利而结束，德军损失了50多万人和大量的技术装备，这也是不可一世的德国陆军在二战中第一次受到重大损失，我“三个月灭亡苏联”的狂言彻底破灭。莫斯科局势得以稳定。
1941年冬天，苏联红军在各条战线上发动冬季攻势。在南部，苏联红军越过刻赤海峡，在克里米亚半岛登陆；在北部，苏联红军试图解列宁格勒的围并且歼灭包围列宁格勒的德军和收复迭米扬斯克。但是由于苏联红军的训练拙劣，准备仓促不足，指挥失当，这两个方向的攻势均以失败告终，苏联红军损失巨大
1942年5月，苏联又在准备不足的情况下，发起第一次哈尔科夫战役，试图收复哈尔科夫，但被德军分割包围后歼灭。同时，曼施泰因指挥的德军席卷克里木半岛，攻克塞瓦斯托波尔要塞，并在刻赤战役中将红军彻底击溃。最终，苏联红军的冬季攻势以失败告终
成功击退了苏联红军的冬季攻势后，德军认为占领莫斯科十分困难，因此转变进攻重点，改为向苏联的高加索地区展开进攻。进攻初期，德军先在哈尔科夫歼灭了苏联红军200余万人，并迅速南下，席卷整个高加索地区。但是，由于苏联红军在前一年的大溃败中吸取了足够的教训，德军没能在高加索地区大规模歼灭苏联红军，苏联红军虽然无法抵挡德军装甲部队的进攻，但是得以保全力量。
随后，为掩护南下高加索的德军（为了获取巴库油田的石油），德军意图占领伏尔加河畔的斯大林格勒，随之在斯大林格勒展开了与苏联红军旷日持久的大会战。德军在战役开始前对斯大林格勒展开了大规模轰炸，把城区炸成了一片废墟，但事实上这是在给自己添麻烦，因为被轰炸后的斯大林格勒是一片废墟，公路自然也被废墟堵上，因此德国的坦克很难在满是废墟的城区里作战，甚至连行驶都是问题
战役主要在斯大林格勒城内和接近地展开，每一条街道、每一座房屋甚至每一堆废墟都要反复争夺，进展往往按米来统计，战斗极为残酷和血腥，双方投入的总兵力在300万人以上，苏联红军坚强的抵抗，使德军每前进一步都要付出惨重的代价。而此时苏联上百万的预备队已经在两侧聚集，于1942年末在德军两侧发动钳形攻势并包围了轴心国部队包括德军第6集团军在内的主力27万部队，并于1943年2月2日将其全部歼灭。苏联红军取得了决定性胜利，德军第6集团军全部和第4装甲集团军大部，罗马尼亚第3、第4集团军，意大利第8集团军以及配属的大量技术分队和支援部队被歼灭，双方损失始终没有精确统计，一般认为德军伤亡被俘共85-100万人左右，苏军伤亡100-120万人左右。
（未完）
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