В июле 1940 г., вскоре после капитуляции Франции, А. Гитлер поручил главному командованию сухопутными войсками (ОКХ) разработать план вторжения в СССР. К декабрю фюреру было предложено несколько вариантов предстоящей кампании. В результате ключевые моменты этих планов нашли свое отражение в подписанной А. Гитлером Директиве с порядковым номером 21, вошедший в нее план получил условное название «Барбаросса» в честь императора Священной Римской империи Фридриха I Барбаросса.
Согласно положениям директивы №21, германские войска должны были, следуя тактике «блицкрига», в кратчайшие сроки продвинуться на такую глубину, чтобы русская авиация уже не могла бы наносить удары по германскому рейху. В конечном счете наступающие войска должны были выйти к Волге, чтобы в случае необходимости можно было силами авиации подавить последний остающийся у СССР индустриальный район на Урале.
Сухопутные войска должны были действовать в составе трех групп армий: «Север», «Центр» (на момент наступления была разделена на 2 группы: «Центр А» и «Центр Б») и «Юг». При этом группе армий «Центр» ставилась задача силами ударных танковых и моторизованных соединений, наступающих из района восточнее и севернее Варшавы, разгромить войска противника в Белоруссии и на первом этапе операции овладеть высотами восточнее Смоленска как ключевыми позициями для последующего удара на Москву.
Группа армий «Север» наступала из Восточной Пруссии через Балтику на Ленинград. Только после овладения Ленинградом и Кронштадтом предусматривалось проведение наступательной операции по захвату советской столицы, города Москва. Группа армий «Юг» должна была продвигаться от Люблина в общем направлении на Киев, чтобы крупными силами танковых соединений стремительно выйти на фланги и в тыл русских войск на Украине и достичь Днепра. Преследуя отступающего противника, войска должны были захватить на юге чрезвычайно важный в военно-экономическом отношении Донецкий бассейн. Германское командование рассчитывало осуществить задуманную операцию за 3—4 месяца.
Отдельным пунктом в директиве описывались взаимодействия с союзниками, среди которых в качестве наиболее активных выделялись Румыния и Финляндия. Задача Румынии заключалась в том, чтобы отборными войсками поддержать наступление южного фланга германских войск хотя бы в начале операции, сковать противника там, где не будут действовать германские силы, и в остальном нести вспомогательную службу в тыловых районах. Финляндия должна была прикрывать сосредоточение и развертывание отдельной немецкой северной группы войск и в дальнейшем захватить полуостров Ханко.
7 апреля 1941 г. главнокомандующий сухопутными войсками генерал-фельдмаршал В. фон Браухич представил данные о том, что выделение дополнительных сил для Балканской кампании потребует переноса начала реализации плана «Барбаросса» на четыре-шесть недель. По его мнению, все подготовительные мероприятия, включая переброску подвижных соединений, необходимых для наступления в первом оперативном эшелоне, можно будет завершить приблизительно к 22 июня 1941 г. По прогнозам Браухича, на Восточном фронте германские войска ожидают крупные приграничные сражения продолжительностью до 4 недель, а в дальнейшем следует ожидать лишь незначительного сопротивления. Уже на совещании 30 апреля 1941 г. А. Гитлер утвердил дату начала войны против СССР — 22 июня.