Внезапность нападения вызвала явное замешательство руководства СССР. В Кремле обсуждались возможные пути предотвращения дальнейшего военного развития событий. В директиве Главного военного совета СССР, направленной в войска начальником Генерального штаба РККА генералом армии Г. К. Жуковым через 15 мин после трансляции речи Гитлера, предписывалось «обрушиться на вражеские силы и уничтожить их в районах, где они нарушили советскую границу», но «границу не переходить».
До середины дня советский народ оставался в неведении о начавшейся войне. Председатель СНК И. В. Сталин отказался выступить с обращением к стране. Видимо, он чувствовал вину за тяжкий просчет и внезапность нападения бывшего союзника. Только в полдень 22 июня В. М. Молотов объявил собравшимся у радиоприемников и громкоговорителей о том, что «сегодня в четыре часа утра без предъявления каких-либо претензий к Советскому Союзу и без объявления войны германские войска напали на нашу страну». Призвав советский народ дать решительный отпор агрессору, Молотов закончил лаконичное выступление словами, ставшими программными для всех дней войны: «Наше дело правое. Враг будет разбит. Победа будет за нами».
В первые же дни в войну против СССР на стороне Германии вступили Румыния, Финляндия, Италия; в июле к ним присоединилась Венгрия. Военные действия на границе с Финляндией начались 29 июня, на границе с Румынией — 1 июля. В войне против СССР участвовали также части, укомплектованные гражданами Албании, Бельгии, Дании, Испании, Люксембурга, Нидерландов, Норвегии, Польши, Сербии, Франции, Хорватии, Чехии, Швеции. Помимо того, в конце войны в вермахте насчитывалось почти 500 тыс. иностранцев, главным образом немцев, проживавших ранее вне территории Германии.
Вооруженные силы Германии перед нападением на Советский Союз насчитывали 8,5 млн человек. К западным границам СССР были выдвинуты 153 дивизии и 2 бригады. Кроме того, там приводились в боевую готовность 29 дивизий и 16 бригад союзников Германии. Всего в восточной группировке противника насчитывалось 5,5 млн человек, 47,2 тыс. орудий и минометов, 4,3 тыс. танков, 5 тыс. боевых самолетов.
Им противостояли советские войска в западных военных округах численностью 2,9 млн человек (60,4 % личного состава армии и флота). Кроме того, в формированиях других ведомств, состоявших на довольствии в наркомате обороны, находилось около 75 тыс. человек. Еще 805,3 тыс. военнообязанных было в войсках на «больших военных сборах». С объявлением мобилизации 22 июня они были включены в списочную численность войск.
Всеобщая мобилизация военнообязанных мужчин 1905–1918 гг. рождения, в возрасте от 23 до 36 лет, позволила уже к июлю пополнить армию на 5,3 млн человек. 10 августа 1941 г. для восполнения боевых потерь, а также для создания резервов были мобилизованы военнообязанные 1890–1904 гг. и призывники 1922–1923 гг. рождения. Призыв последующих возрастов (1925, 1926, 1927 гг. рождения) осуществлялся в обычном порядке. От призыва за годы войны было освобождено 20–25 % мужчин от 18 до 55 лет по четко определенным основаниям: наличие брони и инвалидность.
За все годы войны в армию и для работы в промышленности были мобилизованы, с учетом уже служивших к началу войны и ушедших воевать добровольцами, 34,5 млн человек, или 17,5 % от довоенной численности населения страны. Более трети этого состава находились в армейском строю, из них 5–6,5 млн — в действующей армии. (Для сравнения: на службу в вермахт были привлечены 17893 тыс. человек, или 25,8 % численности населения Германии в 1939 г.) Мобилизация позволила сформировать в 1941 г. 410 новых дивизий, а за всю войну — 648.
Советские войска, выдвинутые к западным границам страны, имели 167 дивизий и 9 бригад; в них насчитывалось 32,9 тыс. орудий и минометов, 14,2 тыс. танков, 9,2 тыс. боевых самолетов. Запущенные накануне войны в серийное производство новейшие танки Т-34 и КВ составляли лишь 10 % всего танкового парка, 2,7 тыс. самолетов новейших конструкций не могли существенно изменить соотношение старой и новой техники в авиационных частях.