希特勒入侵苏联的决定直接来源于国家社会主义理论的三个主要部分：种族、空间和反共产主义。希特勒和他的党毫不隐瞒对斯拉夫人的蔑视。他把他们同犹太人一起称为劣等民族，把布尔什维克主义等同于犹太复国主义。他说，斯拉夫人是“害虫”和“劣等民族”，必须为雅利安统治民族服务。但是，种族和意识形态只是希特勒哲学的一部分。从纳粹主义最早时期开始，希特勒一直关注东方，欲为德国人民寻找“生存空间”。“今天如果我们说起欧洲的新土地，我们最先想到的只有俄国和她周边的属国，”他在《我的奋斗》里写道，“命运本身在这里似乎急于给予我们一种暗示。”
希特勒对于东方的命运观贯穿了他整个战争战略。1939年9月1日入侵波兰，这是他向东扩张的第一个重要步骤。为了确保胜利，他已经同苏联签订了一个互不侵犯条约，苏联被给予特权在德国占领西部波兰后吞并东部波兰和波罗的海国家。这种东线的和平保证达到了希特勒的目的，德国军队入侵斯堪的纳维亚半岛、低地国家和法国时，德国后方安全得到了保障。一旦他的西翼安全了，那时他的计划将会再次转向东方。同俄国的协定“只意味着拖延时间，”希特勒私下里对他的核心圈成员说，“我们将摧毁苏联。”
1940年7月21日，占领法国还不到一个月，希特勒命令他的军队首领们准备入侵苏联，进攻不能晚于下一个春季。他为进攻苏联提出了两个理由。一是苏联有首先发动进攻德国的战争的危险。当德国军队都在西欧作战时，苏联表现得富有侵略性。
1940年6月期间，他占领了爱沙尼亚、拉脱维亚和立陶宛3个波罗的海国家并占领了罗马尼亚东部省份比萨拉比亚，在互不侵犯条约中希特勒承认这些都属于俄国的势力范围。当时贪婪的俄国人夺取了更多的地方。他占领了按照条约规定属于德国的西拉脱维亚狭长地带，并进入罗马尼亚的北布科维纳省，这个地区根据协定没有纳入苏联的势力范围。苏联人还进攻芬兰，芬兰是第三帝国的盟友以及镍的主要来源。
希特勒说出的另一个入侵苏联的理由同大不列颠有关。英国人已经被驱逐出欧洲大陆，但是还没有被征服，尽管德国空军已经计划8月大规模空袭这个岛国而且希特勒准备进行最终入侵英国的计划，“海狮行动”。希特勒认为英国人寄希望于俄国的干涉，所以正坚持抵抗。“俄国，”他说，“是英国在欧洲大陆的利剑。”一旦俄国被打败，这位德国领袖认为英国也会屈服。
事实上，这是一战中两线作战的翻版——同时与俄国和英国作战——这导致了德国最高统帅部里一大批持不同意见者站出来反对入侵苏联。他们的意见没能动摇希特勒。元首不可更改地决定，“只要天气条件允许就要解决俄国问题”
制定进攻俄国的计划，由于冒险范围扩大而造成了不可避免的困难，而且被德国军方重复的指挥系统搞得更加复杂。1938年，希特勒解除了他的主要将领的职务并接任武装部队总司令，他成立了他自己的军事参谋机构。就是OKW——德国最高统帅部——它立刻与陆军总司令部展开了竞争。
1940年下半年，两个参谋机构都制定了进攻俄国的计划。两个计划的确有许多相同之处。两个计划都要求实施同闪电战一样的快速装甲部队打击，闪电战在进攻波兰和法国的战役中证明是成功的。这些打击目的在于趁苏联军队尚未撤退到相对安全的内地之前，包围苏联军队的大部分部队。
德国人也计划只占领俄国的西部。最终，德军将越过边界推进大约1200英里就停止战斗，这条战线将从白海的阿尔汉格尔向南直到里海的阿斯特拉罕。越过这条目标线就是宽广无际的亚洲，德国人视亚洲为一块荒芜的废土，不值得去占领。
两个参谋机构——德国最高统帅部和陆军总司令部——在此次入侵的战略目标的问题上尖锐对立。这些分歧转化为希特勒同陆军总司令部参谋总长弗朗茨·哈尔德将军个人之间的争执。希特勒倾向德国最高统帅部参谋提出的三叉进攻模式：一个南部集群经过乌克兰打到基辅并向前推进；一个中央集群直插苏联的加盟共和国白俄罗斯，白俄罗斯位于通往莫斯科的战略要道上。
希特勒，基于众多原因，被两个侧翼进攻的计划所吸引。北部的进攻将能确保波罗的海重要港口的安全并攻取列宁格勒，该市是一个重要的经济中心，希特勒非常憎恨列宁格勒，把它视为布尔什维克主义的哲学思想发源地。南部的进攻将会导致占领苏联的面包篮子乌克兰并越过乌克兰占领煤产丰富的工业基地顿涅茨盆地。当然，两翼的顺利进攻也能为攻打苏联首都提供保护。
占领莫斯科本身，希特勒告诉他的将军们，“并不十分重要。”总之，他指出，1812年拿破仑在莫斯科失败：“只有完全僵化的脑子，装满了过去几百年的思想，”希特勒说，“才会认为占领首都是很有意义的。”
尽管希特勒把莫斯科摆在次重要的地位，但是哈尔德将军支持的战略却将莫斯科放在核心地位。56岁的哈尔德是一位继承了普鲁士传统的总参谋长，他用狡猾而冰冷的逻辑推理扞卫陆军的特权，即使这意味着同元首发生争执。表情严肃、举止专业化——希特勒曾经称他为一个“老万事通”——他提出了至少3种入侵可能性供研究。从这些研究中，他得出结论，莫斯科必须是德国侵略苏联的首要目标。
哈尔德和他的上级——陆军总司令瓦尔特·冯·布劳希奇陆军元帅都认为占领莫斯科将不仅使苏联失去政府所在地，而且使苏联失去一个主要的军火中心和通信中心。按照他们的观点，仅仅失去首都的威胁就会迫使红军集中兵力保卫莫斯科，这就给入侵者一个良机去包围和歼灭他们。
希特勒的最高机密21号命令成为入侵的最后计划。这位最高统帅为这次行动取了一个具有历史意义的名字，代替了以前莫名其妙的行动，“奥托”和“弗立茨”。他称这一次行动为巴巴罗萨——12世纪德国皇帝腓烈特一世的绰号，他在同斯拉夫人的战争中取得胜利，并死于一次攻打圣地的十字军东征。
巴巴罗萨命令要求三个集团军群向列宁格勒、莫斯科和基辅进攻。但是，莫斯科仍是次重要目标。就在中央集团军群抵达斯摩棱斯克东部地区时，即从边境到莫斯科距离的约三分之二处，中央集团军群将装甲部队转向北部协助清除波罗的海地区以及开向南部帮助确保乌克兰地区的胜利。命令中有这样一段话，“只有在完成这个第一重要的任务后，必须包括占领列宁格勒和喀琅施塔得，旨在占领莫斯科的进攻才能继续。”希特勒心里是这么决定的，但是哈尔德却并不这么认为。他和希特勒之间的分歧——以及他们陆军总司令部和德国最高统帅部参谋之间——引发了又一次关于战略目标的争论，这对德国军队产生了决定性的影响。
早在巴巴罗萨命令的起草阶段，陆军总司令部弗雷德里希·冯·保卢斯少将进行了地图演习和其它战争演习，发现这个野心勃勃的计划有许多潜在的问题。德国军队习惯于在中欧和西欧这些相对有限的区域作战。在俄国，他们将不得不进行大范围作战。入侵战争进行时，德国在俄国的战线不得不像漏斗一样从德苏西部边界扩展到宽达2000多英里。保卢斯的研究显示，入侵战争开始后，300多万人的军队将很快散布得异常单薄。
对待一个领土如此辽阔的国家，陆军必须制定与以往不同的闪电战术。装甲先头部队会迅速超越步兵，中间留下宽广而脆弱的空间。当先头部队更进一步深入腹地时，后勤补给将变得非常关键。俄国没有什么坚固的公路这个国家欧洲部分的公路只有百分之三是铺筑的。仅有的几条东西铁路绝大部分只有单行线并且都是德国和中欧火车不能使用的宽轨铁路。
德国计划成功的先决条件是，德国在作战人员素质、装备、指挥艺术和战术上对俄国存在一个决定性的优势。单就士兵人数来说，双方基本一样。德国军队动员了330万士兵——大约是德国380万全部兵力的87%；红军大约有340万地面部队。德国人知道敌人拥有庞大的战争机器。德国情报机构显示苏联可以集中12000架飞机和22700辆坦克对抗德军部署在俄国的2770架飞机和3300辆坦克。但是苏联这些战争机器绝大部分非常陈旧，在现代战争中毫无用处。大部分飞机缺乏无线电设备，飞行员不得不靠摇动机翼来传送信号。而且，红军仍保留着十多个骑兵师。
德国人也知道苏联缺乏有经验的军事指挥官。斯大林开始于1937年的政治清洗摧毁了军官团体。据估计有30000名陆军和海军军官被处决，包括90％的将军和80％的校级军官。所造成的惨痛后果在1939年苏联入侵芬兰的作战中暴露无遗，当时100多万俄国人在愚蠢的指挥下被要求征服为数不到20万人的芬兰军队。芬兰总司令把苏联的表现比喻为一个演出极差的管弦乐队，乐队演奏者们无法协调同步。
俄国这些显而易见的缺陷导致希特勒和他的计划制定者们低估了他们敌人的军事潜力。帝国的情报特务无法渗入稳固的苏联内部；他们没有能够提供足够的地形图，更不必说未来武器生产的准确估算。德国人不知道，许多新工业基地在乌拉尔山脉和苏联亚洲部分的远东地区兴建起来。苏联红军能够从几乎无限的人力后备资源里召募新兵：1700万苏联男性达到参军年龄。
与此同时，德国人过高估计了他们自己的力量。最近的一系列胜利滋生出的优越感造成他们忽视了他们战争机器上的许多问题。陆军仍然主要依靠徒步行进的步兵并严重依赖马匹运送大炮和补给。甚至连摩托化的步兵师，尽管已经证明自己对于装甲先头部队的胜利至关重要，但也缺少卡车，这还是在投入了上千辆从德国征用或在法国俘获的民用车辆之后。
装甲师的攻击力量没有看上去那么强大。自从击败法国后，希特勒一直在成倍地增加坦克师的数量，从10个增加到20个，其中大多数是通过把本该分配给各师的坦克数量砍掉一半这种计策组建起来的。这样使每个师大约减少了160辆坦克。现在的坦克师只不过由先进的Ⅲ型坦克、Ⅳ型坦克和轻型捷克坦克混编组成；轻型的I型和Ⅱ型坦克仅限于执行侦察任务或被拆掉做底盘用。下一代坦克仍处在试验阶段或者还在德国工程师的图纸上。事实上，苏联的坦克发展已经领先于德国。1941年春，当时希特勒还装出友好姿态，允许一个俄国军事考察团参观他的坦克工厂。苏联官员们难以相信Ⅳ型坦克是德国最重型的坦克，他们知道在苏联国内的生产线已经开始生产更快捷和更重型的坦克。
德国装甲部队的情况非常矛盾。军队缺少坦克和卡车，这是因为德国工业还没有为全面战争加速生产。没有能够全面发动经济力量促使闪电战的策略变得尤为重要，希望通过闪电般打击迅速取得胜利。但闪电战仍要依赖机动性，机动性必然要求提高卡车、坦克和其它各种车辆的产量和性能。
无论如何，希特勒和他的许多将军们坚信他们看不到的东西——即苏联人的劣等性。他们自信能够迅速获得胜利，以致于根本没有认真考虑要求他们轴心国伙伴日本的协助，日本多年来一直同苏联关系不和。虽然来自东方的进攻将会分散苏联的力量，但是希特勒甚至没有通知日本人他的侵略企图。“我们只需一踹门，”希特勒向他的一名将军夸口，“那么整个腐朽的建筑将会倒塌。”
将军们也倾向于认为他们不会得到上百万心怀不满的苏联人的潜在支持，虽然这些人也渴望摆脱现行制度。十九世纪德国军事权威卡尔·冯·克劳塞维茨在拿破仑战败后得出结论，俄国只能由来自内部的力量征服。的确，内部的矛盾，在1917年布尔什维克革命中达到顶点，同德皇的军队一样有威力，注定了沙皇俄国在一战中失败的命运。但是，希特勒的种族主义使他不可能通过劝诱人民接受反对共产主义和地区独立这种理念来颠覆革命。
希特勒的确想发动一场残酷的战争。他说过这是一场“最后的战争”。他宣称德国士兵不必受《海牙公约》作战规则或者《日内瓦公约》优待战俘条款的限制，因为苏联没有签署这两个公约。“对抗俄国的战争不能以一种温和的方式作战，”1941年初他在一次高级指挥官会议上说。“这场战争是一场意识形态和种族之争，并将必须采取前所未有、残忍和毫不手软的严厉手段。”
希特勒发布了一系列消灭俄国人的命令。一个相当有代表性命令是授权德国军队就地处决拿起武器反抗德国入侵者的俄国平民。另外一个命令则免予在法律上追究德国国防军对苏联人民犯下的刑事罪行。一个所谓的“政治委员命令”要求处决红军各个部队中与军事指挥官共享指挥权的共产党政治委员。
这些命令由德国军队以及党卫队特别行动队执行，特别行动队跟随在占领军后面处决意识形态和种族敌人。许多陆军军官因为可能执行这些可怕的命令而感到惊慌，但是他们的抵触情绪都被陆军总司令布劳希奇压制了下去，他认为这样做除了激怒元首外没有任何用处。
从上一个冬季到1941年春天，德国人在东普鲁士、波兰和罗马尼亚大量部署部队。大约17000辆火车载着人员和装备开向东方。4月份，集结部队的一部分被临时调往南方，参加对南斯拉夫和希腊的短暂军事进攻。但是，这次调动没有严重影响对苏联发动进攻。最初计划5月下旬发起进攻，后来巴巴罗萨行动不得不推迟了大约五个星期。这次延迟的主要原因是新组建的装甲师和摩托化步兵师缺少车辆，以及东欧地区春季大洪水使边界河流难以逾越。
向东调动大军没有能躲开苏联领导人约瑟夫·斯大林的注意。尽管德国人设计了一个假象，向西调动了许多二线师似乎准备入侵英国，但是斯大林没有上当。到1940年12月底，俄国驻柏林武官收到一封匿名信，信中有一个星期前发布的巴巴罗萨命令的详细内容。在接下来的几个月里，苏联接到10多次警告。整个春天，德国武装侦察巡逻队和装有特殊设备的高空间谍飞机频繁越过边界，这引起了俄国人的警惕。