基辅战役后，红军已经没有后备力量了。为了保卫莫斯科，苏联政府动员了83个师，共80万人，但只有25个师装备充足，缺乏装甲部队和战斗人员。在德军方面，他们有70个师，共200万人，其中近三分之一是机械化的，是战争中比例最高的。针对莫斯科的台风行动于10月2日开始。
由于基辅的大胜，南方的巨大障碍已经清除，南方军继续进攻顿巴斯，在南方战区已经完全达到了目的。然而，对莫斯科的袭击推迟了四周，这在随后的莫斯科战役中得到了证明。虽然是战术上的成功，但基辅战役只能在小范围内增强德国的战略优势，因为它的主要目的——战争的决定性胜利——并没有实现。
红军在付出巨大损失的同时，争取到了保卫莫斯科的时间，为二战盟军的胜利做出了贡献。
二战爆发后，德军迅速横扫中欧、西欧、北欧和巴尔干半岛。1941年，德国控制了欧洲16个国家的人力物力，包括法国、波兰西部、荷兰和挪威。此时在欧洲，只有英国单独与轴心国作战。
德国人横扫欧洲时，斯大林看到如此强大的德国必然威胁到苏联的国家安全，开始采取一系列措施阻止德国:有计划地把苏联的重工业和军事工业移到乌拉尔山以东；对于德国和
基辅战役地图
说话避免刺激德国；在东方稳定日本，与日本签订中立条约；建立“东线”，增加战略纵深等。
在苏联采取的一系列准备措施中，东线的建立是争议最大的。在建立东线的过程中，苏联根据苏德互不侵犯条约中的秘密条款，侵占了约60万平方公里的土地，迅速推动芬兰、罗马尼亚等国相互对抗，受到世界各国的广泛谴责。事实上，东线在战争中发挥的作用非常有限。
德国方面，西线战争进展顺利，只有英国凭借海上优势拼死抵抗，让希特勒觉得有机会腾出手来对付东方大国苏联。德国情报机构对苏联的错误判断也使希特勒认为苏联是一个非常容易对付的国家，于是他开始制定入侵苏联的计划，代号为巴巴罗萨战役。
1941年6月22日，希特勒命令德国军队实施“巴巴罗萨”计划。德军以146个师、3580辆坦克、4980架飞机对苏联发动了闪电式进攻，苏德战争爆发。入侵的德军分为三个集团军:北方集团军26个师由勒布元帅指挥，从东普鲁士出发，穿越波罗的海三国，目标是列宁格勒；在冯·博克元帅的指挥下，中央集团军群的49个师从华沙发起进攻，经布列斯特-明斯克-斯摩棱斯克直抵莫斯科；南方集团军群的39个师由隆德斯特元帅指挥，目标是基辅。
巴巴罗萨计划是集中大量兵力，从几个方向进行迅速而深远的进攻，用“闪电战”占领莫斯科(носаа)和列宁格勒(леннна)，苏联第二和第三大城市到达阿尔汉格尔斯克(архангелϩск)、伏尔加河(голаа)、阿斯特拉罕(г
巴巴罗萨计划出台半年后，苏联仍然浑然不觉。1941年5月1日，莫斯科红场举行了纪念国际劳动节的阅兵式。虽然英国等国和苏联的间谍多次向斯大林报告德国将在1941年夏天进攻苏联，但斯大林认为，在英德战争未可知之前，德国没有入侵苏联的能力。他甚至怀疑这是英国间谍为了把苏联拉入对德作战的陷阱而捏造的。
德国国防军在巴巴罗萨开始行动后，在北部和中部战线取得了巨大的成功，只留下了南部的一个巨大的突出部分。这里有一支庞大的红军，几乎包括整个西南军。虽然在乌曼战役中取得了巨大的胜利，但大部分红军仍留在基辅，由谢苗·布迪奥尼指挥。因为在乌曼战役中大部分装甲部队被消灭，缺乏装甲和机动力量，无法再威胁德军。
1941年8月底，德军最高统帅部面临着是继续进攻莫斯科还是在南部消灭苏联红军的选择。由于南方集团军没有足够的力量包围和消灭敌人，中央集团军需要提供支援才能完成任务。争执后，第二装甲团和第二兵团由中央集团军转入南方集团军，向南推进，在基辅以东与南方集团军的进攻部队会合。装甲部队迅速进攻，完成了围攻，这使布迪奥尼措手不及，于是他在1941年9月13日被斯大林免去了西南军司令的职务。没有人成功地指挥，所有的军队和师的指挥官打自己的战斗。1941年9月16日下午6时20分，保罗·路德维希·伊万德·冯·克莱斯特的第一装甲团和海因茨·古德里安的第二装甲团的先遣部队在基辅以东200公里的洛维卡会合，完成了围攻。据西南军司令部统计，共包围苏军红军53.2万人。
苏联红军参加了与西南军(指挥官基尔波诺斯将军)、布良斯克军(指挥官中将·艾雷门科)和南方军(指挥官尤伦盖夫将军)的战争。德国参加的部队包括“南方”集团军群(司令隆德斯特德元帅)和“中央”集团军群(司令博克元帅)。
经过边境地区的一系列战斗和杜布诺-卢茨克-罗夫诺坦克的失败，苏联红军最高统帅部认为西南是德军进攻的主要方向，所以苏联红军大部分兵力部署在乌克兰，包括西南军(第5、6、26、12军)和南方军(第18、9军)。有6个集团军，69个步兵师和11个步兵师。苏联红军西南军按照统帅部大本营的命令，于1941年6月30日开始从乌克兰西部撤退。军队的任务是占领科罗金、沃伦斯基新城、谢佩托夫卡、老康斯坦丁、普罗斯库罗夫等设防地区。，这些都是建立在旧边界上的，在1941年7月9日之前就有野战军，并在这条线上组织坚固的防御。德国“南方”集团军群预定向基辅方向行动(第一集群坦克，指挥官是克莱斯特将军；第6军和第17军的基本部队，指挥官分别是雷什诺上将和斯普拉格上将，他们的目的是突破旧设防区的苏联红军前线，出到基辅之前，夺取第聂伯河的登陆点。然后突击组转向东南进攻，以阻止西南军主力向第聂伯河对岸撤退，并从后方进行突击摧毁。
在战斗中被严重削弱的西南军四十四个师与四十个德军师(包括十个坦克师和摩托化师)对峙。德军步兵、炮兵、迫击炮是苏联红军的两倍多，飞机多50%。1941年7月5日，德军开始进攻。在主攻方向上，德军在部队后撤、防御工事区一线发起前到达。早在1941年7月7日，德军以坦克兵团为第一梯队，突破了苏联红军在新米罗波尔北部的防线，并于当晚夺取了别尔德谢夫。第二天。沃伦斯基新城南部取得突破。1941年7月9日，志托米尔被查封。
1941年7月11日，第1坦克集群先遣部队在两天两夜内推进110公里，到达基辅以西15-20公里的伊尔皮安河。在这里，坦克和摩托化步兵在基辅外围被苏联红军封锁。德国从行进中的地面夺取基辅的企图被粉碎了。
这时，苏联红军参谋长朱可夫将军建议斯大林放弃基辅，将西南军撤到第聂伯河对岸，以免被德军包围，然后全力保卫莫斯科。但斯大林断然拒绝，朱可夫被解除参谋长职务，担任预备役部队司令。
1941年7月16日，德国中央集团军古德里安第二装甲团攻占了斯摩棱斯克，关闭了通往莫斯科的大门。在古德里安等德国官兵正准备大张旗鼓地杀莫斯科的时候，希特勒决定暂时放弃向莫斯科方向作战，以乌克兰和列宁格勒为主要目标，他一直认为这两个目标比莫斯科更重要。尽管他的将军们一再劝说，他还是与南方集团军群首次合作，在基辅附近对苏联军队进行了一场大规模的围攻战。自对苏战争以来，拉姆斯菲尔德的南方集团军群进展不如中央集团军群顺利。虽然克莱斯勒的第一装甲兵一路向东南推进，成绩斐然，但左翼的第6军却被封锁在基辅前方的第聂伯河西岸。
德军南方集团军群和中央集团军群这两个增援部队负责攻城行动。古德里安的第2装甲军团军从图比兹耶夫斯克以西渡过杰什纳河向南推进，直接进入基辅后面的罗姆尼；中央集团军群第2军从戈梅尔南下，掩护古德里安右翼。克莱斯勒的第一装甲兵从第聂伯河湾的克雷门乔格向北进攻，在罗姆尼附近加入古德里安；南方集团军群第17军负责将苏军牵制在塞尔卡以北的第聂伯河，并掩护克莱斯特的左翼。与此同时，南方集团军群第六军东进，渡过第聂伯河，进攻基辅。
德军深远的正面攻击和随后的侧翼攻击将军队分成了几个孤立的小组。这支部队在基辅西北部右翼的第五集团军，在科罗斯地区阵地作战约一个半月，以其行动牵制了德军约10个师。集团军对直接进攻基辅的德军集团侧翼的反突击，极大地改善了苏军红军守城的局面。根据统帅部大本营的指示，集团军于1941年8月下旬撤退到基辅以北的新防御区。6、12、18军共20个师在基辅西南和军队左翼激战。
1941年8月3日，德军在乌曼地区以两翼包围了该团。1941年8月8日，“乌曼口袋”被消灭，德军俘虏10.3万苏军红军，其中包括第6集团军司令中将·穆齐钦科和第12集团军司令少将·博·内德林。德军缴获了317辆坦克和858门大炮。战斗一直持续到1941年8月13日。这些行动的失败，使得西南军与南方军(1941年7月25日起第6、12军转入南方军，成为其右翼)交界处的形势异常复杂。在中心防守的是37军和26军(前者以基辅的设防地区为基础，后者基本上是由在基辅以南作战的各种预备役部队组成)。
1941年7月19日-29日，第26军试图开展一次战役，摧毁德军第1坦克集群的包围圈机动，但只封锁了集群几天，随后在德军的突击下被迫撤退。德军突然到达基辅郊区，如罗戈夫、茹利亚、梅舍洛夫、霍洛兹的伊夫森林、林业工程学院、农业学院等。但苏联红军进行的反突击，在1941年8月15日前几乎完全恢复了沿设防区外层的前线。主要反击是:驻扎在Joulia机场的第5空旅(由亚历山大·罗季姆采夫率领)夜间突袭德军，将德军阵线击退2至3公里；1941年8月上半月，新组建的第37军成功击退了德国重团为夺取乌克兰首都而从西南方向实施的强大进攻。基辅市民和附近居民积极参与保卫城市。根据乌克兰共产党(布尔什维克)中央委员会、共和国最高苏维埃主席团和人民委员会的决定，成立了南斯拉夫首都司令部。不一会儿，20万基辅人志愿加入苏联红军。
苏联红军的顽强抵抗和反复反攻，使“南方”集团军群左翼的进攻长期推迟，迫使德军统帅部从莫斯科抽调了一大部分“中央”集团军群——第2集团军(军长尉迟将军)和第2坦克集群(军长古德里安将军)对付西南军。德国的计划是，第二集群坦克从图比兹耶夫斯克以西穿过杰什纳河，向南推进，直接进入基辅后面的罗姆内；第二集团军从戈梅尔南下掩护第二集群坦克右翼；第一集群坦克从第聂伯河上的克雷门楚格向北进攻，在罗姆内和洛维察加入第二集群坦克，切断了达荷克地区第聂伯河西岸的苏联红军；第17军负责牵制切尔卡西尔以北第聂伯河湾的苏军红军，掩护第一集群坦克左翼；第六军向东进发，渡过第聂伯河，进入基辅，在这批苏联红军重团中开始恐慌。1941年7月21日，德军统帅部下令加强对苏德战场南北两翼的攻势，从南北向沿第聂伯河东岸进行了深刻的迂回。
1941年8月8日，德国第二坦克集群和第二集团军开始向斯塔罗杜布和科诺托普、戈梅尔和切尔尼戈夫方向进攻。这时，苏联红军识破了德国的企图，于1941年8月19日命令西南军的集团军群撤至第聂伯河对岸，组织东岸防御。在西岸，苏联红军应该只坚守在基辅的阵地。为了掩护军队的右翼，由从其他地区撤出的兵团重组的第40军，在科诺托普以北的杰斯纳河沿岸展开。大本营指示布良斯克军，防止德军从北面冲到西南军后方。然而，军队未能完成任务，阻止了德军的翼动。1941年9月初，德军到达耶斯纳河，在索斯卡、科罗普和维布力进行了强渡。1941年9月10日，第二坦克集群的先头部队攻占了西南军后方的罗姆城(该城距离克莱门楚据点180公里)。
1941年9月11日，苏联红军西南总司令苏军元帅布约尼察觉到危险，要求斯大林向东撤退，也遭到斯大林的拒绝。斯大林命令他保卫基辅(原来这是谣言。斯大林没有坚持自己的意见，而是明确要求他不惜一切代价保卫基辅。他只要求撤诉。他们必须保持在第聂伯河的防御，并对古德里安的装甲部队发起反击。而且未经最高统帅部批准，不得放弃基辅，也不得放弃任何桥梁)。13日，斯大林认为budyonny在被动回避战争，于是将其免职，由西方军队总司令兼西方军队司令苏联的Timoshenko元帅接任指挥。
在苏联红军西南军南翼，德军于1941年8月30日晚渡过第聂伯河，夺取了克莱门特楚(后称克莱门特楚大本营)的一个登陆点。在这里作战的38军(由大本营预备役转入陆军)未能清理出登陆地点。1941年9月12日，第一坦克集群从登陆点向鲁班方向发起攻击。这时，苏联红军有被包围的危险。苏联红军西南军司令基尔波诺斯上将为了保存苏联红军的有效力量，不顾被送上军事法庭的危险，下令部队全线撤退。然而，这个命令很快被苏联红军最高司令部撤销了。相反，苏联红军最高统帅要求西南军实施更加积极的战术，对德军发动反击。苏联红军错过了最后的机会。1941年9月16日，由于布良斯克军的艾雷门科未能履行对斯大林“粉碎古德里安”的承诺，古德里安和克莱斯特的装甲集群在罗维卡会师，西南军被德军包围。于是，西南军的四个团，即二十一团(1941年9月6日由布良斯克军转到西南军)、五团、三十七团、二十六团，就陷入了阵营。
1941年9月16日，战争史上最大的恐慌袭击开始了。从9月16日开始，以2军、6军为主的德军对5、21、38、26苏军展开了围歼行动。被卡在袖珍阵地的苏军誓死抵抗，斯大林从阵地上的大喇叭里发出的激动人心的讲话传遍了整个战场。由于没有燃料和弹药，苏联人拿着刺刀，对德国坦克、大炮和机枪发动了多次勇敢的进攻，试图突破包围圈向东撤退。但是，毕竟血肉输给了钢铁。在德军坦克的炮击、扫射和碾压下，数千名苏军官兵死伤。除少数部队逃脱外，他们的主力部队仍被围困。1941年9月20日，基辅被德军第6军攻占。同日，德国第46装甲军抵达，作为新生力量参加了战斗。与此同时，苏军不断投入新的力量，试图帮助被困的苏军突围，但都被德军击退。
西南军的部队很快被德军各师包围，陷入混乱。1941年9月17日，斯大林要求苏联红军参谋长苏联元帅沙波什尼科夫下令西南军突围，但为时已晚。1941年9月19日，基辅失守，第37军被迫转移到亚戈津地区。西南军继续在被围困地区作战。由于缺少军队，清除他们的努力没有结果。1941年9月16日至20日，西南军被德军分割成6个防御部队:驻扎在佐洛托诺萨镇以北20至30公里处的第26军在奥尔智查地区坚守至1941年9月24日；驻扎在基辅东南40至50公里处的第37、26军坚守1941年9月23日；驻扎在普拉金东南部的第21集团军一直坚守到1941年9月23日；驻扎在普拉金东部的第5集团军一直坚持到1941年9月23日；驻扎在基辅东北10至15公里的第37集团军坚守1941年9月21日；驻扎在亚戈津地区的第37军一直坚守到1941年9月26日。
只有一部分部队得以小组向东突围，总计两万官兵终于能够突出德军的包围圈。1941年9月20日，陆军司令基尔波诺斯将军、军事委员会成员布尔米森科和参谋长少将·图皮科夫在爆发的战斗中丧生。第五集团军司令少将·布塔波夫被俘。1941年9月26日，西南军基本全军覆没。1941年9月27日，由苏联提莫申科元帅指挥的西南军(第40军、第21军、第38军和第6军)接到在贝洛·保利埃、奇沙基和克拉·斯诺·盖勒前线组织坚固防御的任务。这场战争是战争史上最大规模的恐慌战争。
德国人于1941年9月19日进入基辅市。
