戰爭第二階段法西斯德國進犯蘇聯，戰爭範圍的擴大，希特勒閃擊戰理論的破產。1941年6月22日，法西斯德國背信棄義地進犯蘇聯。蘇聯衛國戰爭開始，成為第二次世界大戰最主要的組成部分。
蘇聯的參戰，決定了這場戰爭的嶄新階段，促成了世界一切進步力量在反法西斯鬥爭中的聯合，影響了世界主要國家的政策。從法西斯侵略蘇聯的最初幾天起，英、美、法、意、保、南及其他許多國家的廣大人民群眾、共產黨和工人黨紛紛聲援蘇聯人民的正義鬥爭。西方列強政府盡管未改變原來對社會主義國家社會製度的態度，但也看到與蘇聯結盟乃是保障自身安全和削弱法西斯集團軍事力量的最重要條件。
1941年6月22日、24日，丘吉爾、羅斯福分別代表英國和美國政府發表聲明，支持蘇聯反對法西斯侵略的鬥爭。1941年7月12日，蘇、英締結了關於在對德戰爭中共同行動的協定。8月2日，蘇、美就軍事經濟合作和對蘇提供物質援助達成協議。8月14日，羅斯福和丘吉爾公布了“大西洋憲章”，同時就一係列直接涉及英美軍事行動的問題發表了特別見解，蘇聯亦於9月24日加入大西洋憲章。在莫斯科會議上，蘇、英、美三國審議了互相間的軍事供應問題，並簽署了第一個議定書。為了防止在近東建立法西斯根據地的危險，英軍和蘇軍於1941年8~9月分別進駐伊朗。這種聯合軍事政治行動，為建立在戰爭中起重要作用的反希特勒同盟奠定了基礎。
法西斯德國將其軍事機器的主要力量用來對付蘇聯。如果說在西歐、巴爾幹、北非等地和德國陸軍總部預備隊中共有62個師，那麼，截至1941年6月22日前，在蘇聯邊界則集中了法西斯德軍153個師和德國仆從國的37個師，其中有19個坦克師、14個摩托化師。這個集團包括了德國陸軍和黨衛軍部隊70%的人員，86%的坦克兵團，100%的摩托化兵團，近3／4的炮兵。展開對蘇作戰的法西斯軍隊共達550萬人，裝備坦克和強擊火炮約4300輛，作戰飛機4980架，火炮和迫擊炮4.72萬門，汽車60萬輛，以及其他許多技術裝備。海軍有作戰艦艇193艘。蘇聯西部邊境各軍區此時共有170個師另2個旅，268萬人，火炮和迫擊炮37500門，KB型和T－34型坦克1475輛，新型作戰飛機1540架，還有大量舊式輕型坦克和作戰飛機。
在成為第二次世界大戰主戰場的蘇德戰場，武裝鬥爭從軍事行動一開始起就異常激烈。盡管法西斯軍隊在侵蘇戰爭頭幾個月裏取得了侵占大片領土的勝利，但德國並未實現“巴巴羅薩計劃”規定的戰略目的。蘇軍在1941年夏、秋戰略防禦過程中，對敵進行了頑強抵抗，疲憊和消耗了法西斯德國武裝力量。法西斯德軍未能象入侵計劃所規定的那樣攻占列寧格勒，而且被敖德薩、塞瓦斯托波爾的英勇保衛戰長久牽製，並被阻於莫斯科附近。蘇軍在莫斯科附近的反攻和1941~1942年間的冬季總攻的結果，使法西斯的“閃擊戰”計劃遭到了徹底破產。這一勝利具有世界性的曆史意義：它打破了法西斯德國武裝力量“不可戰勝”的神話，迫使法西斯德國打持久戰爭，鼓舞歐洲人民進行反法西斯暴政的解放鬥爭，大大推動了被占領國的抵抗運動。
1941年12月7日，日本突然襲擊美國在太平洋的軍事基地珍珠港，挑起了對美戰爭。兩個大國參戰對軍事政治力量對比、武裝鬥爭範圍和規模的擴大，都產生了巨大影響。12月8日，美、英等一係列國家對日宣戰；12月11日，法西斯德國和意大利對美宣戰。為了製定共同作戰計劃，丘吉爾和羅斯福於1941年12月22日至1942年1月14日在華盛頓舉行了代號為“阿卡迪亞”的會議。會上確認了關於按租借法案向蘇聯提供援助的決定。預定1942年美軍和英軍不在歐洲登陸，而準備攻入法屬北非。這樣，進行聯盟戰爭的主要問題，即盡快開辟反法西斯德國的第二戰場問題未曾解決。
美國的參戰加強了反希特勒同盟。1942年1月1日，在華盛頓簽署了26國宣言。隨後又有新的國家加入。1942年5月26日，蘇、英簽訂了對德國及其同夥作戰同盟條約；6月11日，蘇、美締結了關於作戰互助原則的協定。
法西斯德軍統帥部經過廣泛的準備，於1942年夏在蘇德戰場發動了新的進攻。1942年7月中，開始了第二次世界大戰最大的會戰之一——斯大林格勒會戰。蘇軍在1942年7~11月的英勇保衛戰中牽製和重創了敵軍突擊集團，為轉入反攻準備了條件。此時，英國武裝力量僅對德國一些城市進行偶然的轟炸，對沿海進行破壞性空襲。在北非，英軍於1941年11月開始以6個師另5個旅的兵力進攻3個德國師和7個意大利師。