6月22日3时许,德军出动约2000架飞机,突然袭击苏联西部66个机场以及其他军事基地、交通枢纽和重要城市,并以数千门火炮猛烈轰击苏联西部边境地区,揭开了“巴巴罗萨”行动的序幕。德军选择6月22日作为进攻苏联的发起日,是经过精心计算的。首先,这一天是星期天,苏军的大部分军官都去度假了,只有一小部分军官留在岗位值班。其次,这一天恰好是夏至后的最后一天,昼长夜短,在战役的最初日子里,德军一天可以战斗18个小时,这对于迅速取得对苏战争的胜利是极为有利的。德军进攻的具体时间也是经过精确计算的。德军在确定具体进攻的时间时有几种不同的意见,德军陆军总司令部一向奉行传统的军事理论,认为德军进攻的时间应定在1941年6月22日清晨,也就是在拂晓发起进攻。
德国空军总司令部却坚决反对陆军的观点。空军将领们认为,参加第一波攻击的大约900架飞机在黑夜中无法找到目标。如果陆军在拂晓时分发起进攻,空军的飞机从前沿和内地,顶多能够与地面部队同时越过边境,此后平均还要飞30分钟才能对苏联机场实施攻击,这就给苏联空军大约30分钟的预警时间,这样德国空军将无法实现将苏联飞机消灭在地面上的任务,这对“巴巴罗萨”计划追求的突然性是十分不利的。两种意见各执一词,最后陆军的观点略占上风。
4时30分,德军北方、中央和南方3个集团军群共152个师又3个旅以装甲摩托化部队为先导,在空降兵部队的配合下,从波罗的海至喀尔巴吁山一线约1500公里宽的正面上,分北、中、南3路向苏联发动全线进攻。
德军北方集团军群在处事谨慎、行动保守的勒布元帅指挥下,以第4装甲集群为中路,第18和第16集团军为左右两翼,由第1航空队支援,自东普鲁士的柯尼斯堡以东地域向陶格夫匹尔斯、普斯科夫、列宁格勒总方向实施进攻,企图消灭波罗的海沿岸地区的苏军集团,占领那里的港口和海军基地,攻取列宁格勒,与芬军会师。
中央集团军担任主攻任务,辖第4、第9集团军和第3、第4装甲集群,第2航空队担任支援任务,由在西线战役中立下赫赫战功的博克元帅指挥,德国装甲兵的缔造者古德里安担任先锋。中央集团军的任务是由东普鲁士的苏瓦乌基地域和波兰的华沙地域向比韦斯托克突出部、明斯克方向实施钳形突击,围歼苏军西方面军主力,尔后向斯摩棱斯克方向发展进攻。
南方集团军群辖第6、第17、第11集团军和第1装甲集群,第4航空队进行空中支援,由龙德斯泰特元帅指挥。其任务是:左路从波兰的卢布林地域向基辅方向和第聂伯河下游实施突击,通过迂回包围阻止苏军退过第聂伯河;右路从罗马尼亚向第聂伯河下游发起进攻。