ドイツ軍の装備の不備と冬服の不足は、最終的にモスクワの戦いは、ドイツ軍にとって致命的となった。 1941年12月5日のソ連軍のジューコフ総司令官の反攻は、ドイツ軍に大打撃を与えた。1941年から1942年の冬戦争における戦闘地域に死体が散乱した。1941年12月に、凍てつく寒さと降雪でドイツ軍兵士は撤退を余儀なくされた。
1941年6月22日にソビエト連邦に侵攻した。ヒトラーは1941年10月にドイツ軍にモスクワへの進撃を命じた。10月7日に初雪が降り、すぐに溶けて道路や空き地が泥沼と化した。泥沼の戦いの後に、厳しい霜がさらなる前進を阻止した。10月15日の夜に、ドイツ軍はモスクワの主要な防衛線を突破した。10月20日にソ連軍の前線を粉砕した。1941年11月には、零下40度にもなる恐ろしいロシアの冬が始まった。冬の戦いにまったく適応していないドイツ軍は、凍傷による大きな損失を被った。極東から投入されたソ連軍の反撃にも苦しめられた。ドイツ軍の攻撃力は、首都モスクワから35～40kmの地点でついに崩壊した。モスクワのドイツ軍戦線は、北部および南部においても撤退を余儀なくされた。1941年12月19日にヒトラーはドイツ軍のブラウヒッチュ将軍を解任して、国防軍を個人的に指揮した。
ロシアでの戦いでは、双方にとってこれまでにないほどの残酷さで遂行された。多くのロシア人捕虜が輸送中に死亡した。ヒトラーは、とりわけ、ロシアの各部隊に必ず存在する共産主義の政治委員をその場で射殺するように命令した。占領地域では、ドイツの文民当局がロシア人をひどく扱った。1942年1月にドイツ国防軍の公式死傷者日報によると、1941年10月1日から1942年1月10日までの間に、ドイツ中央軍全体の戦死者35,757人、負傷者128,716人、行方不明者9,721人となっている。1941年10月から1942年1月までのソ連軍の死傷者数は653,924人としている。
