6月22日淩晨3時15分，猛然轟鳴的炮聲打破了夏夜的寧靜，德意誌入侵俄羅斯的戰爭爆發了。在布列斯特要塞對岸，德軍集中了十二個炮兵營和重炮重點轟擊布列斯特要塞，同時，經過周密計算時間的德國空軍俯衝戰鬥轟炸機群，也準時越過邊境開始對布列斯特市和堡壘進行轟炸。在持續一個半小時的火力急襲下，德軍密集的炮火集中轟擊了要塞的大橋、城門、炮台、軍火倉庫、醫療救護站、食品倉庫、軍營和軍官宿舍，每間隔四分鍾就持續進行十分鍾的炮擊，在德軍的炮擊下許多蘇軍軍需倉庫被摧毀，最重要的是各個堡壘的供水係統遭到破壞而喪失功能。
在德軍強大的火力支援下，德軍第45步兵師第一攻擊波隻用了4分鍾，就在於3時19分強渡到布格河對岸。3時23分，主要由工兵突擊部隊組成的第二攻擊波也渡過布格河。兩批突擊分隊相互配合，經過短促戰鬥，迅速穿越過捷列斯波爾要塞和沃倫要塞，直撲中心堡壘。
第一批抵達中心堡壘的德軍士兵驚訝地發現，盡管經過德軍強大的火力打擊，中心堡壘四周的營壘仍然完好無損，即使是500毫米火炮發射的重達一噸的炮彈，對堡壘造成的破壞也不是十分理想。
隆隆的炮聲和劇烈的爆炸聲隻是將守衛堡壘的俄軍從睡夢中喚醒，使其能夠迅速進入戰鬥位置。第一批攻入中心堡壘的德軍很快被清醒過來的俄軍實施的逆襲而挫敗，守衛者一舉將德軍趕出了中心堡壘。
盡管遭受猛烈阻擊，擔任主攻任務的德軍第45步兵師第135步兵團和第130步兵團，還是按照事先的戰鬥計劃，將四個堡壘孤立開。在6月22日一整天的戰鬥中，德軍對各個堡壘發動了數次猛烈進攻，也沒有能夠完全占領任何一個堡壘。
在中心堡壘的北門，從布格河對岸進攻的德軍第45步兵師第135步兵團第一營得到一些坦克的支援，兩輛德軍坦克一度經過中心堡壘北部的布列斯特門直入中心堡壘中心，然而後續步兵被頑強抵抗的俄軍擊退，進入堡壘內部的德軍坦克一輛被俄軍反坦克炮摧毀，另一輛也被勇敢的俄軍士兵用炸藥消滅。
其他各個堡壘內的俄軍也表現出英勇的戰鬥精神，在沒有指揮員的情況下各自奮戰。尤其是捷列斯波爾和沃倫城堡內的俄軍第125步兵團和第84步兵團軍官訓練學校的學員和士兵們，他們積極主動出擊，將德軍突擊力量大部牽製在中心城堡附近，為中心城堡和北部科布林城堡的俄軍贏得了寶貴的時間。
這兩個城堡內的俄軍於6月22日上午，在德軍還沒有完全圍困城堡外廓的間隙裏，有相當一部分輔助人員和傷員成功撤離城堡。到6月22日中午，德軍完全圍困住要塞的時候，留在要塞中堅持戰鬥的官兵大約還有三千五百至四千人。留下來的人被孤立分割在要塞的四個堡壘內，彼此之間沒有聯係，整個要塞的守衛者們也沒有一個統一的指揮係統，而是靠著各自堡壘內的軍官和訓導員們領導著獨立的抵抗戰鬥。（俄羅斯軍隊參照大明軍隊設置了訓導員製度）
到6月22日夜晚，德軍占領了捷列斯波爾堡壘和沃倫堡壘的大部分，並通過這兩個堡壘連接中心堡壘的橋梁，占據了中心堡壘捷列斯波爾門和霍爾姆門之間的一段營壘。在捷列斯波爾堡壘西部的布列斯特門附近的防禦工事裏，仍然有大約三百名俄軍士兵堅持戰鬥，與捷列斯波爾堡壘遙遙相對的沃倫堡壘，在戰爭爆發前是俄軍第4集團軍和第28步兵軍的醫院，駐紮著蘇軍第6步兵營和第95醫務營，還有一個第84步兵團的初級指揮員訓練學校和少量國境守衛隊的士兵。這裏殘餘的守衛者在6月22日還有零星人員在堅持戰鬥。到6月22日夜晚，德軍在一天艱苦戰鬥中陣亡了二十一名軍官和二百九十名士兵，這大大超出了該師在整個波蘭戰役中的總陣亡數目，可見戰鬥的激烈程度。
6月22日夜晚對留在布列斯特要塞的俄軍官兵來說，是一個痛苦的記憶，中心堡壘俄軍還保留有電台，盡管他們想盡辦法，都不能和上級指揮部取得聯係。他們不知道，整個俄國邊境線都爆發了大規模戰鬥。