Operace Barbarossa (německy Unternehmen Barbarossa) byl krycí název (odvozený od jména císaře Friedricha I. Barbarossy) pro invazi vojsk nacistického Německa do Sovětského svazu (SSSR), kterou byla otevřena východní fronta druhé světové války. Následující boje na velké části evropského území SSSR jsou známy pod pojmem Velká vlastenecká válka.

Zpracování plánu útoku na SSSR bylo německým vůdcem Adolfem Hitlerem nařízeno již krátce po kapitulaci Francie a směrnice č. 21 byla schválena a podepsána dne 18. prosince 1940.

Operace Barbarossa byla zahájena 22. června 1941. Byla počátkem promyšlené vyhlazovací války proti slovanskému obyvatelstvu SSSR a měla zároveň za cíl zničení bolševického režimu a získání „životního prostoru“ pro Německo.

Skončila již v prosinci 1941 neúspěchem vyčerpaných německých vojsk v bitvě před Moskvou, která v krutých zimních podmínkách a za sílícího náporu Rudé armády nedokázala pokračovat ve svém postupu a byla donucena přejít do obrany svých pozic. Tím také prakticky neuspěla německá blesková válka na území SSSR.

Německé tažení v rámci operace Barbarossa lze považovat jen za zpočátku úspěšné; rychlý postup Wehrmachtu byl draze zaplacen velkými ztrátami na životech a materiálu a nebyl dostačující k definitivní porážce SSSR. Dlouhodobá válka i na jiných frontách vedla nakonec k totální porážce Německé říše a jejích spojenců.

Po roce 1941 se totiž začala prosazovat strategická, surovinová a průmyslová převaha Spojenců, hlavně SSSR, Spojených států amerických a Spojeného království. Také rostoucí bojové zkušenosti a schopnosti Rudé armády vedly k tomu, že nacistické Německo a jeho satelitní státy nedokázaly vzdorovat, a nakonec ani zabránit obsazení německého území.

Ve 3:30 německý útok začal. Ruská obrana byla prolomena a zbytek obránců hranic byl izolován do menších skupinek. Postup byl velmi rychlý a sovětská vojska se hroutila pod útokem německých tanků a motorizované pěchoty. Zbylá ohniska odporu byla likvidována koňmo nebo pěšky se přesunujícími útvary.

V průběhu operace Barbarossa a v dalším průběhu války zajaly německé jednotky 3,5 milionu sovětských válečných zajatců, kterým se nedostalo ochrany podle Ženevských konvencí. Většina z nich v zajetí zemřela na nelidské zacházení a také hladem.

Nacistické vedení Německa nechalo záměrně vyhladovět ruské válečné zajatce k smrti; byla to součást tzv. "Hladového plánu" (Hungerplan), který měl za cíl snížit počet obyvatel Východní Evropy a pak ji znovu osídlit etnickými Němci. Také blokáda Leningradu, trvající od 8. září 1941 do 27. ledna 1944, byla namířena nejen na dobytí a zničení města, ale i na vyhladovění jeho obyvatelstva.

Postup Němců se ale zastavil několik kilometrů od Moskvy. Na vině bylo všudypřítomné bláto, na které nebyli němečtí vojáci připraveni a Stalinův příkaz bránit Moskvu za každou cenu. Po blátu navíc přišly na řadu mrazy, které dosahovaly až 40 stupňů pod nulou. Rusové, kteří byli na zimu zvyklí, měli nyní výhodu, kterou využili. Sovětský svaz Němce u Moskvy odrazil, zkonsolidoval se a začal chystat protiútok.

Operací Barbarossa válka na východní frontě neskončila, ale začala.