到了1941年10月，芬兰军队占领在冬季战争中被苏联夺去的领土,并发起攻势,更进一步占领了彼得罗扎沃茨克，并威胁摩尔曼斯克和整个卡累利亚，大量苏军被芬兰牵制。在东线南方，罗马尼亚军队靠着德军闪电战的威力夺回巴撒拉比亚和北布科维纳等过去割让给苏联的领土。并在敖德萨战役重创苏军并占领该市，乌克兰西南部部分领土被罗马尼亚占领，在稍后，德罗联军成功攻陷塞瓦斯托波尔，并且将主要的兵力改调往莫斯科以展开进攻。在经过两个月的激战后，德军部队几乎达到莫斯科外围地区，并随即包围莫斯科。莫斯科为苏联情报及交通中心，苏联共产党总书记斯大林经过思考，决定死守城市，莫斯科战役展开。 然而经过长期行军而疲惫不堪的部队也迫使德军暂缓进攻，而且遇上严寒，士兵冻伤十分严重。尽管轴心国部队成功攻占广大的领土，然而在这次交战中并没有达成主要目标。许多重点城市仍然在苏联坚持抵抗下始终无法击溃（如列宁格勒），这也使得苏联在之后仍保留相当程度的军事潜力，德国暂停攻势也让苏联有喘息的机会。而在巴巴罗萨行动宣告结束之后，也意味着欧洲战场的闪击战阶段也已经结束。 12月初，古德里安的德军下令停止对莫斯科的包围。而苏联正式动员所有后备部队，并准备与轴心国部队展开作战。苏联开始依据理查·佐尔格等间谍所搜集的资讯，陆陆续续将军队移往东线准备作战，期望能够防止轴心国集团继续往苏联领土进攻，而面对日本关东军则只布署最少的兵力来作为警戒用。同时因德国开始受到阻滞，日本放弃了北进。到了12月5日开始，苏联发动了大规模的反攻作战，对布署战线长达1,000公里的德军展开攻势，并成功往西推进100公里至250公里之处。 面对美国海军开始大力协助英军运补作业，纳粹德国海军决定主动对美国大西洋沿岸所有运输船只展开攻击。而尽管德军已经造成苏联极大的人员与物资损失，欧洲轴心国成员停止对于主要布署在俄罗斯中部和南部地区的苏联军方展开攻势，相反的开始强化自身对于所占领领土的控制能力。而在北非战场方面，德军于1月，对英国展开大规模攻势，一直到2月初，英军才勉强在加查拉战线中抵御德军进攻。但尽管轴心国集团暂缓部队的进攻速度，以德国为首的欧洲轴心国仍加紧准备以投入下一波攻势。