1941年6月22日，德国国防军派出190个师，开始实施由希特勒命名的巴巴罗萨行动，正式入侵苏联。德军用超过500万名官兵、5万门火炮和4000辆坦克构筑了一个绵延3000公里的超长前线，目标是将驻守在苏联中部地区的苏军合围全歼。

参加突袭的德国空军派出了包括H11型、87型和88型在内的800架轰炸机和超过500架的BF109型战斗机。苏联西部的空军遭到了G87斯图卡式轰炸机的大肆屠戮，几乎连升空的机会都没有。苏联的波利卡尔波夫I16型和I153型战斗机虽然及时出击，但根本不是德军梅塞施密特109型战斗机的对手。因此，战斗打响的第一天，前苏联就损失了1500架战斗机。

其实苏军还拥有一批强有力的空中武器，就是斯图莫维克IL2型俯冲轰炸机。它装备有一台1800马力的引擎，两门火炮、两挺机枪以及多枚炸弹。他可搭载两名机组人员，飞行高度约为六千米，平均时速超过400公里。但在战争的初期并未找到用武之地。

东部前线方面，德国空军以迅雷不及掩耳之势袭击苏联，导致后者在短时间内损失了400架战斗机。尽管失去了大批优秀的飞行员，但苏联仍抓住了时间上的优势，于1941年9月生产了数量可观的米格三型和雅克一型战斗机。

与以前的机型相比，这些飞机非常现代化。米格三型战斗机是米格一型的升级版本。这款单座战斗机采用了密闭驾驶舱，这有利于提高飞行速度，但口径只有7.7毫米的机枪，很难与德国的福克沃尔夫190型、梅109型战斗机较量。此外，由于机身较小，翼展有限，所以在进行空中格斗时，他们也很难占上风。与此同时，列宁格勒仍然遭受着德军的轰炸。由于物资供应被切断，成千上万的平民死于饥荒和疾病。

温斯顿・伦纳德・斯宾塞・丘吉尔

丘吉尔曾说过，英国此战目的只有一个，消灭希特勒和他的第三帝国。因此英国将尽可能地向苏联提供帮助。1941年9月，盟军向苏联运送了近2000架霍克飓风战斗机，与之同行的是一批柯蒂斯P40战斧战斗机。丘吉尔也授权对德国各大城市和工业中心实施大规模轰炸。

1942年3月3日，在攻打德国黑尔戈兰港口时，盟军首次派出了兰开斯特重型轰炸机，这让盟军的实力较之前有所增强。该飞机的原型机是曼彻斯特三型，它装有两台劳斯莱斯引擎，于1939年7月25日进行了处女航早期的试飞，后来经过多次改进后，兰开斯特一型轰炸机在1941年投入生产，身份是重型轰炸机。这种轰炸机装有四台1300马力的劳斯梅林引擎，平均时速为407公里。它庞大的机身可以一次性携带5000公斤炸药，对敌方的工厂和大坝等设施实施毁灭性打击。兰开斯特重型轰炸机非常适合执行这类任务，因为它最低可下降到20米高处，对目标实施精确打击。后来，兰开斯特轰炸机还执行过轰炸德国战略要塞的任务。不过这款轰炸机也是当时苏联所需要的，但并没有得到英国的授权。所以苏联只能想办法研制自己的轰炸机。

1942年11月，贝尔P39空中眼镜蛇战斗机成为了最著名的参战飞机。在当时，这款飞机是美国空军的主要组成力量。P39战斗机拥有较长的巡航距离，三轮起落架设计使它几乎可以在任何地面上降落。它的平均时速为370公里。用于作战的机型经过加固和改装，添加了双层装甲和两门火炮之后，性能变得更加卓越。这款飞机也被送往苏德战场，给苏联的空中战力增强不少。虽然当时苏美关系不错，但美国并没有当时的英国大气，P39战斗机是只是租借给苏联的。

1942年末，根据希特勒的指示，德军放弃直取莫斯科的计划，开始从南北两侧夹击苏联。德军在向伏尔加河挺进时，一举攻陷了斯大林格勒的外围，拉锯战也就此展开。在天气情况的影响下，由鲍卢斯领导的德国第六军团很快被苏军围困，伤亡惨重，弹尽粮绝。无奈之下，亨克尔111型轰炸机被迫铤而走险，给友军空投物资。不过很多物资送投到了苏联阵地。德国闪电拿下苏联的计划破灭，而作为可和美国比肩的超级大国苏联悄悄复苏。