22 июня 1941 Германия, нарушив договор о ненападении, внезапно напала на СССР. Вместе с Германией против СССР выступили Венгрия, Румыния, Словакия, Финляндия, Италия. Началась Великая Отечественная война 1941–45 гг. Советский Союз с серередине1930-х гг. предпринимал меры к повышению обороноспособности страны и отражению возможной агрессии. Развитие промышленности шло ускоренными темпами, увеличивались масштабы выпуска воен. продукции, внедрялись в производство и принимались на вооружение новые типы танков, самолётов, арт. систем и т. п. В 1939 был принят новый Закон о всеобщей воинской обязанности, направленный на создание массовой кадровой армии (к сер. 1941 численность советских ВС возросла по сравнению с 1939 более чем в 2,8 раза и составляла около (5,7 млн. чел.). Активно изучался опыт воен. действий на Западе, а также советско-финской войны. Однако развязанные в кон. 1930-х гг. сталинским руководством массовые репрессии, ударившие особенно сильно по ВС, снизили эффективность подготовки к войне и сказались на развитии военно-политической ситуации в начале гитлеровской агрессии.
Вступление СССР в войну определило содержание её нового этапа, оказало колоссальное влияние на политику ведущих мировых держав. Правительства Великобритании и США 22–24 июня1941 заявили о поддержке СССР; в июле – октябре были заключены соглашения о совместных действиях и военно-экономическом сотрудничестве между СССР, Великобританией и США. В августе – сентябре СССР и Великобритания ввели свои войска в Иран, чтобы предотвратить возможность создания фашистских опорных баз на Ближнем Востоке. Этими совместными военно-политическими акциями было положено начало созданию антигитлеровской коалиции. 24 сентября на Лондонской международной конференции 1941 СССР присоединился к Атлантической хартии 1941.
Советско-германский фронт стал главным фронтом ВМВ, где вооружённая борьба приобрела исключительно ожесточённый характер. Против СССР действовало 70% личного состава герм. Сухопутных войск и частей СС, 86% танковых, 100% моторизованных соединений, до 75% артиллерии. Несмотря на крупные успехи в начале войны, Германии не удалось достичь стратегической цели, предусмотренной планом «Барбаросса». Красная Армия, неся большие потери, в ожесточённых боях летом 1941 сорвала план «молниеносной войны». Советские войска в тяжёлых боях измотали и обескровили наступавшие группировки врага. Германские войска не сумели овладеть Ленинградом, были надолго скованны Одесской обороной 1941 и Севастопольской обороной 1941–42, и остановлены под Москвой. В результате разгрома герм. войск в Московской битве 1941–1942 был развеян миф о непобедимости вермахта. Эта победа заставила Германию втянуться в затяжную войну, вдохновила народы оккупированных стран на освободит. борьбу против фашистского гнёта, дала толчок Движению Сопротивления.
Напав 7 декабря 1941 на американскую военную базу Пёрл-Харбор, Япония развязала войну против США. 8 декабря США, Великобритания и ряд др. государств объявили войну Японии, 11 декабря Германия и Италия объявили войну США. Вступление в войну США и Японии повлияло на соотношение сил, увеличило масштабы вооружённой борьбы. Большую роль в развитии союзнических отношений сыграли Московские совещания 1941–43 представителей СССР, США и Великобритании по вопросу о военных поставках Сов. Союзу. В Вашингтоне 1 января 1942 была подписана Декларация 26 государств 1942, к которой в дальнейшем присоединились и др. государства.
В Северной Африке в ноябре 1941 британские войска, пользуясь тем, что основные силы вермахта были скованны под Москвой, начали наступление, заняли Киренаику и сняли блокаду с осаждённого итало-герм. войсками Тобрука, однако в январе – июне итало-германские войска, предприняв контрнаступление, продвинулись на 1,2 тыс. км, захватили Тобрук и часть территории Египта. После этого на африканском фронте до осени 1942 наступило затишье. В Атлантическом океане германские подводные лодки продолжали наносить большой урон флотам союзников (к осени 1942 тоннаж потопленных судов в Атлантическом океане, составил 14 млн. т). Япония в начале 1942 оккупировала Малайю, важнейшие острова Индонезии, Филиппины, Бирму, нанесла крупное поражение британскому флоту в Сиамском заливе, британо-амер.-голл. флоту в Яванской операции и захватила господство на море. Американские ВМС и ВВС, значительно усиленные к лету 1942, в мор. сражениях в Коралловом м. (7–8 мая) и у о. Мидуэй (июнь) нанесли поражение японскому флоту. В Сев. Китае японские захватчики развернули карательные операции в освобождённых партизанами районах.
26 мая 1942 состоялось подписание договора между СССР и Великобританией о союзе в войне против Германии и её сателлитов; 11 июня СССР и США заключили соглашение о принципах взаимной помощи в ведении войны. Эти акты завершили создание антигитлеровской коалиции. 12 июня США и Великобритания дали обещание открыть второй фронт в Зап. Европе в 1942, но не выполнили его. Пользуясь отсутствием второго фронта и поражениями Красной Армии в Крыму, и особенно в Харьковской операции 1942, герм. командование предприняло летом 1942 новое стратегическое наступление на советско-германском. фронте. В июле – ноябре советские войска сковали ударные группировки противника и подготовили условия для перехода в контрнаступление. Провал германского наступления на сов-герм. фронте в 1942 и неудачи японских ВС на Тихом океане заставили Японию воздержаться от планировавшегося нападения на СССР и перейти в 1942 к обороне на Тихом океане. В то же время СССР, соблюдая нейтралитет, отказал США в использовании военно-воздушных баз на Дальнем Востоке, откуда можно было бы наносить удары по Японии.
Вступление в войну двух крупнейших стран мира – СССР, а затем США – привело к гигантскому расширению масштабов боевых действий во 2-й период В. м. в., увеличению численности ВС, участвовавших в борьбе. В противовес фашистскому блоку образовалась антифашистская коалиция государств, располагавшая огромными экономическими и военными потенциалами. Уже к концу 1941 на советско-германском фронте, фашистский блок был поставлен перед необходимостью ведения длительной, затяжной войны. Подобный характер принимала также вооружённая борьба на Тихом океане, в Юго-Вост. Азии и на др. ТВД. К осени 1942 стал полностью очевиден авантюризм захватнических планов руководства Германии и её союзников, рассчитанных на завоевание мирового господства. Попытки сокрушить СССР не увенчались успехом. На всех ТВД наступление ВС агрессоров было остановлено. Однако фашистская коалиция продолжала оставаться мощной военно-политической организацией, способной к активным действиям.