希特勒憂心忡忡，生怕將來什麼時候斯大林撕毀條約並成為歐洲惟一的主人。希特勒想乘德軍大勝餘威，搶先發動攻勢。希特勒先是準備於1941年5月15日攻打蘇聯，但由於巴爾幹戰役，他又把日期改為6月22日。
5月15日，由於部隊和物資供應的不到位，希特勒隻得推遲進攻日期。而蘇聯國防部通過了7月開始進攻的計劃：“蘇軍主力152個師在克拉科夫卡托維茲方向發起進攻，將德國與巴爾幹半島的聯係切斷，再進攻波羅的海沿岸，將在波蘭的德軍包圍。”
6月，蘇軍秘密向各部隊發布《關於近期政治宣傳工作的任務》的指令：“戰爭臨近我國邊境。德國每時每刻都有可能進攻我國，我們必須做好準備，用進攻去製止德國的進攻……西歐戰役的事實教育了我們，防禦戰略在裝甲部隊占優勢的情況下十分被動，並且必將以失敗而告終。對付德國必須采取的進攻戰略……蘇軍各兵種的訓練過程必須強化進攻精神。”
在蘇德戰爭爆發前，蘇聯表麵上根本沒有打算撕毀互不侵犯條約。許多國家和人民誤以為蘇聯企圖盡量拖延德軍的進攻，事實上，蘇聯隻是不想給希特勒發動戰爭的口實。
6月4日，斯大林下令組建波蘭人民師，準備攻克華沙後供檢閱之用。6月5日，蘇聯西部軍區司令部的情報部門發現，德軍正在邊境增兵。但是，情報部門做出的結論卻認為德軍加強了防禦。德軍集結的主要是炮兵和空軍，同時大量修建防禦設施，在邊境一帶配置大量高射炮和反坦克炮，加強了警戒工作，加強道路的維修和擴展，向防空部隊運送大量彈藥和燃料，加強了空中防禦力量。
為實施“大雷雨”計劃，蘇聯在西部的軍事力量不斷膨脹。蘇軍共有25000多輛坦克，其中14000輛坦克部署在西部邊境。空軍共有飛機19000架，其中約11000架部署在西部邊境。11000架飛機中有3719架是新式飛機，主要是戰鬥機，蘇軍新式戰機性能與德國空軍最先進的М－109類似。蘇聯空軍對德國空軍具有至少5倍的數量優勢。
當時，德國空軍即將投入蘇聯戰場的作戰飛機隻有1830架，德國部署在東線的М－109則不足500架。芬蘭有300架老式飛機，羅馬尼亞有400架老式飛機。
蘇聯擁有6萬門大炮，德軍一方擁有43000門大炮。蘇聯在西部邊境的陸軍和空軍部隊共271.9萬人，海軍21.6萬，內務部隊15.4萬。另外，在4月至6月間，蘇聯征召約120萬預備役軍人入伍。蘇軍還投入了第二梯隊的77個師，其中16個師的22.2萬人已經達到西部邊境軍區，大炮增加2746門，坦克增加1763輛。至此，蘇軍西部邊境總數達到430萬。蘇軍坦克數量增加到15687輛，其中約1500輛屬於當時世界上最先進的T－34坦克和KV重型坦克。
戰前，德軍部署在蘇聯邊境的陸軍部隊人數隻有250萬人。蘇軍坦克所占的優勢是德軍的4倍多。德軍在東線的坦克不足3650輛的坦克（包括突擊火炮和230輛不能攻擊的指揮車）。還有芬蘭的86輛坦克、羅馬尼亞的60輛坦克和匈牙利的160輛坦克，這些坦克十分落後。
斯大林認為蘇軍的素質至少不比德軍差，而且蘇軍的規模和裝備明顯強於德軍。手握雄兵的斯大林有恃無恐，因為蘇軍擁有更多的坦克、飛機和大炮，擁有絕對的兵力優勢。
斯大林完全了解德軍及其芬蘭、羅馬尼亞等國的軍事情況，因此他才認為：希特勒應該怕蘇聯。1941年，蘇德雙方都在加緊準備著一場毀滅性的進攻。雙方都非常自信地認為，對方應該懼怕自己。有趣的是，雙方都清楚對方在邊界地區的大規模調動，卻都認為那隻是對方為了防止被己方攻擊而采取的防禦性措施。
同時，斯大林對於臃腫而效率低下的蘇軍戰鬥力極度自信，準備戰勝德軍後就立即出兵越過比利牛斯山脈，在西班牙和葡萄牙建立兩個加盟共和國。斯大林還認為蘇軍戰勝德軍後，巴爾幹半島和伊斯坦布爾也將遲早劃歸蘇聯版圖。
斯大林認為，希特勒打算在不列顛群島登陸，因此蘇軍必須加快進攻德國的準備。否則的話，德軍結束了不列顛群島登陸戰，肯定會集中兵力對付蘇軍。即使蘇軍最終勝利，但蘇軍付出的代價也太大了。
德軍突襲蘇聯後，斯大林感到震驚，他萬萬沒有想到，希特勒會如此狂妄。在英國戰爭毫無進展的情況下，希特勒竟派處於劣勢的德軍發動進攻。
希特勒同樣感到震驚，他未料到蘇軍在西部邊境部署得那樣集中和靠前，那樣做根本不符合戰略防禦的部署邏輯。希特勒終於明白，原來斯大林竟然也正在集結兵力準備進攻德國。
麵對德軍的大舉入侵，毫無防禦準備的蘇軍顯得手足無措，蘇軍遭受了重大損失。斯大林足足忍了一個星期後才在蘇聯媒體上露麵，開始全國總動員。蘇軍許多將領事後歎道：如果蘇軍像先前計劃的那樣在6月12日發動進攻該多好呀！那就比德軍進攻蘇聯的時間提前了10天。