Вследствие этого замысел немцев должен сводиться к тому, чтобы с помощью танковых клиньев не допустить создания сплошного оборонительного фронта западнее этих двух рек. Особенно крупная ударная группировка должна наступать из района Варшавы на Москву. Из предусматриваемых трех групп армий северную необходимо будет направить на Ленинград, а силами южной нанести удар в направлении Киева… Конечной целью операции является Волга и район Архангельска». План «Отто» был в целом одобрен фюрером. Активно готовясь к войне с СССР, руководство вермахта продолжило работу по планированию вторжения. С 29 ноября по 7 декабря по плану «Отто» была проведена военная игра. 13-14 декабря состоялось обсуждение плана «Отто» в штабе ОКХ. Окончательное решение важнейших вопросов, связанных с планированием войны против СССР, нашло воплощение в Директиве № 21, подписанной Гитлером 18 декабря 1940 г. Плану присвоили кодовое название «Барбаросса». Прозвище германского императора Фридриха I было избрано не случайно: он был одним из зачинщиков «натиска на Восток». Успех плана «Барбаросса» должен был стать решающим шагом Третьего рейха к мировому господству. В целях сохранения секретности план был изготовлен лишь в 9 экземплярах.
Для войны против СССР планировали привлечь максимум сил и средств. В плане говорилось: «Германские Вооруженные силы должны быть готовы разбить Советскую Россию в ходе кратковременной кампании ещё до того, как будет закончена война против Англии. Сухопутные силы должны использовать для этой цели все находящиеся в их распоряжении соединения, за исключением тех, которые необходимы для защиты оккупированных территорий от всяких неожиданностей. Задача военно-воздушных сил — высвободить такие силы для поддержки сухопутных сил при проведении Восточной кампании, чтобы можно было рассчитывать быстрое завершение наземных операций и вместе с тем ограничить до минимума разрушение восточных областей Германии вражеской авиацией». Подчеркивалось особое значение достижения внезапности нападения: «Решающее значение должно быть придано тому, чтобы наши намерения напасть не были распознаны» Для соблюдения секретности вторжения вооруженные силы Румынии, Венгрии и Финляндии должны были получить конкретные задачи непосредственно перед началом войны.
Основная идея плана «Барбаросса» была в том, чтобы сокрушить основные силы русских войск, расположенных в Западной России, в смелых операциях при помощи глубокого и быстрого продвижения бронетанковых клиньев. Немцы не должны были дать русским войскам отойти вглубь России. Конечной целью вторжения было выдвижение немецких войск на линию Волга — Архангельск и создание там заградительного барьера против «Азиатской России». Германские ВВС уже в начале операции должны были подавить русскую авиацию. Германскому флоту ставились ограниченные задачи: оборона своего побережья, сковывание действий русских ВМС и поддержка действий сухопутных сил, обеспечение судоходства на Балтике и безопасности снабжение по морю северного стратегического фланга германских войск. Базы советского флота на Балтике должны были взять сухопутные силы. Подготовку к войне с СССР планировали завершить к 15 мая 1941 г.
План войны с Советским Союзом включал в себя, кроме Директивы № 21, целый ряд директив и распоряжений верховного главнокомандования и главных командований видов Вооруженных сил по стратегическому сосредоточению и развертыванию, материально-техническому обеспечению, маскировке, подготовке театра военных действий и т. д. Особо важное значение имела директива ОКХ от 31 января 1941 г. В ней конкретизировались и уточнялись задачи и способы действий Вооруженных сил в операции «Барбаросса». В частности отмечалось, что «основой для ведения боевых действий в этой операции могут послужить принципы, оправдавшие себя при проведении польской кампании». Верхушка Третьего рейха переоценивала свои силы и недооценивала мощь Красной империи. Так, Адольф Гитлер утверждал, что для войны с СССР требуется всего 80-100 дивизий, а Россия имеет всего 50-75 хороших дивизий. Группировка немецких войск накануне вторжения
Для нападения на СССР были выделены огромные силы — более 190 дивизий. Из них 153 немецких дивизий и 37 дивизий Финляндии, Румынии, Венгрии. Также для войны на Востоке выделялось две трети немецких ВВС, значительные силы германского флота, ВВС и ВМС союзников Рейха. Кроме того, в агрессии против СССР должны были принять 2 словацкие дивизии и моторизованная бригада и экспедиционный корпус Италии (3 моторизованные дивизии). В резерве ОКХ оставалось только 24 дивизии. В резерве каждой из трёх групп армий были небольшие резервы — по 1-3 дивизии.
Практически все боеспособные силы Германии были сосредоточены для удара по СССР. Основные соединения, которые остались на западе и юге Европы, представляли собою дивизии с ограниченной ударной мощью и подвижностью, в основном они предназначались для обеспечения и охраны. Единственным мобильным резервом были две танковые бригады во Франции, имевшие на вооружение трофейные танки. Таким образом, тайный нейтралитет Англии (при формальной войне) позволил гитлеровской Германии сосредоточить для войны с СССР почти все ударные и боеспособные соединения, а также использовать военные ресурсы восточных союзников. Вдоль советских западных границ были сосредоточены 16 армейских объединений: 8 немецких, 2 румынских, 2 финские армии и 4 немецкие танковые группы. Войска, развёрнутые между Балтийским и Чёрным морями, объединялись в три группы армий «Север», Центр» и «Юг». В первом стратегическом эшелоне располагалось 129 немецких дивизий и 37 союзных дивизий.
Главный удар гитлеровское верховное командование намечало нанести севернее Припятских болот, между Балтийским морем и Карпатами. Здесь были сосредоточены две группы армий «Север» и «Центр» и северный ударный фланг группы армий «Юг». Они должны были «наступать особо сильными танковыми и моторизованными соединениями». Здесь было развернуто 10 немецких армейских соединений, включая все 4 танковые группы. На фронте, составлявшем 40% протяженности западных сухопутных границ СССР, немцы сформировали группировку, включавшую 70% всех дивизий, 90% танков, 75% артиллерии. Для поддержки её с воздуха выделялось три воздушных флота из четырех — более 90% имеющихся боевых самолетов.
Группы армий имели оперативное построение в один эшелон (все армии были в одной линии), армейские объединения — в один и два эшелона. Двухэшелонное построение обычно было в тех полевых армиях, которым предстояло наступать в общей полосе с танковыми группами, и в тех танковых группах, которые имели по три моторизованных корпуса (16-я, 9-я, 4-я и 6-я армии, 2-я и 1-я танковые группы).
Группа армий «Север» под началом генерал-фельдмаршала В. Лееба имела в своём составе 18-ю и 16-ю полевые армии и 4-ю танковую группу, всего 29 дивизий (включая 3 танковые и 3 моторизованные дивизии). Она была развернута на фронте в 230 км от Клайпеды (Мемеля) до Голдапа. Директивой по стратегическому сосредоточению и развертыванию от 31 января 1941 г. ей ставилась задача «уничтожить действующие в Прибалтике силы противника и захватом портов на Балтийском море, включая Ленинград и Кронштадт, лишить русский флот его опорных баз. Вопросы совместных действий с мощными подвижными силами, наступающими на Смоленск и находящимися в подчинении группы армий «Центр», будут своевременно учтены и доведены до сведения особо главным командованием сухопутных войск». Правофланговая 4-я танковая группа и 16-я армия должны были, наступая на даугавпилсском направлении, как можно быстрее продвинуться в район северо-восточнее Опочки с целью не допустить отхода боеспособных русских сил из Прибалтики, уничтожить их, тем самым создав условия для наступления на Ленинград. 18-я армия наносила главный удар в направлении Риги и восточнее, с целью отрезать и уничтожить советские войска юго-западнее Риги. Затем наступать на Остров, Псков, помешать отходу советских войск на восток и занять территорию Эстонии. На Балтике для обеспечения наступления группы армий «Север» и действий против советского флота германцы имели около 100 боевых кораблей.
Планировалось, что группа армий «Север» совместно с финской армией и переброшенными из Норвегии немецкими войсками окончательно разгромит русские силы в северной части России. В результате этого будет обеспечена свобода маневра для выполнения последующих задач во взаимодействии с немецкими войсками, которые наступают в южной части России. Наступление войск группы армий «Север» поддерживались авиацией 1-го воздушного флота (760 самолетов).
На территории Норвегии и в Северной Финляндии была расположена отдельная армия вермахта «Норвегия» под командованием генерала Н. Фалькенхорста. Она подчинялась непосредственно верховному командованию германских вооруженных сил (ОКВ). Армия «Норвегия» должна была захватить Мурманск и Кандалакшу, главную военно-морскую базу Северного флота Полярный, полуостров Рыбачий, а также Кировскую железную дорогу севернее Беломорска. Каждый из 3 корпусов армии «Норвегия» должен был наступать на самостоятельном направлении: горно-стрелковый корпус «Норвегия» — на мурманском, 36-й немецкий корпус — на кандалакшском, 3-й финский корпус — на кестеньгском и ухтинском. Армию «Норвегия» поддерживал 5-й воздушный флот (240 самолетов). Северные порты Норвегии использовались для базирования немецких кораблей — 5 эсминцев, 6 подводных лодок и т. д. Кроме того, немцы имели в своем распоряжении захваченные корабли норвежских ВМС (3 миноносца, 2 минных заградителя, 10 сторожевиков и т. д.).
В Юго-Восточной Финляндии, у границ СССР, сосредоточились Карельская и Юго-восточная армии (15 дивизий и др. части). Карельской армии дали указание южную часть Карелии и встретиться с войсками группы армий «Север» на реке Свирь. Юго-восточная армия должна была овладеть территорией Карельского перешейка и соединиться с немецкими войсками в районе Ленинграда. Одна дивизия армии была развернута против полуострова Ханко, и должна была занять полуостров и военно-морскую базу Ханко. Военно-морской флот Финляндии имел 7 кораблей основных классов (2 броненосца береговой обороны, 5 подводных лодок), а также 53 других корабля. Финские военно-воздушные силы насчитывали более 300 машин. Группа армий «Центр» командующего генерал-фельдмаршала Ф. Бока имела в своём составе 9-ю и 4-ю полевые армии, 3-ю и 2-ю танковые группы, всего 50 дивизий и 2 бригады (31 пехотная, 9 танковых, 6 моторизованных, 1 кавалерийская, 3 охранные дивизии). Войска были развернуты от Голдапа до Влодавы, на фронте в 500 км. «Группе армий «Центр», — отмечалось в директиве от 31 января 1941 г., — наступая крупными силами на флангах, разгромить войска противника в Белоруссии. Затем, сосредоточив подвижные соединения, наступающие южнее и севернее Минска, возможно быстрее выйти в район Смоленска и создать тем самым предпосылки для взаимодействия крупных танковых и моторизованных сил с группой армий «Север» с целью уничтожения сил противника, действующих в Прибалтике и в районе Ленинграда».
Для решения этой задачи были сформированы две ударные группировки. Северной, развернутой в сувалкском выступе (3-я танковая группа и часть сил 9-й армии), предстояло прорвать оборону на стыке Прибалтийского и Западного особых военных округов (район севернее Гродно). Затем она должна была, стремительно продвигаясь в район Минска и используя удар 2-й танковой группы, наступающей на Минск с юго-запада, создать предпосылки для уничтожения советских войск между Белостоком и Минском. В дальнейшем ударная группа должны выдвинуться в район Витебска и севернее, чтобы не допустить сосредоточения войск противника в верховьях реки Западная Двина. Южная ударная группировка в составе 2-й танковой группы и части сил 4-й полевой армии имела задачу быстро продвигаться на Слуцк и Минск и, используя успех 3-й танковой группы, создать предпосылки для ликвидации советских войск между Белостоком и Минском. В дальнейшем наступлении на восток во взаимодействии с 3-й танковой группой планировалось занять район Смоленска. Основные силы 9-й армии были нацелены по линии Вильнюс — Витебск, а 4-й армии — по линии Брест — Бобруйск и далее на Смоленск. Полевые армии, взаимодействия с бронетанковыми группами и друг с другом, должны были уничтожить окруженные советские войска западнее Минска, затем, продвигаясь за танковыми группами, выйти к Западной Двине в районе Полоцк-Витебск и к Днепру севернее Могилева.
После ликвидации попавших в «котел» окружения советских войск и выхода основных сил группы армий «Центр» в район Витебск, Смоленск, предусматривалась возможность её действия по двум вариантам. В том случае, если группе армий «Север» не удастся сразу выполнить задачу по разгрому русских сил в Прибалтике и в районе Ленинграда, то подвижные соединения группы армий «Центр» планировали повернуть на север, а наступление на московском направлении развивать полевыми армиями. Если же группа армий «Север» сможет разгромить советские войска на ленинградском направлении, то группа армий «Центр» должна была все силами нанести удар по Москве. Действия войск группы армий «Центр» поддерживались 2-м воздушным флотом (1600 самолетов). Группа армий «Юг» во главе с генерал-фельдмаршалом Г. Рундштедтом объединяла немецкие, венгерские и румынские войска. Она была развернута от Полесья до Черного моря на фронте свыше 1300 км. В её состав входили 6-я, 17-я, 11-я немецкие полевые армии и 1-я танковая группа, 3-я и 4-я румынские армии, венгерский подвижный корпус, а также авиация 4-го воздушного флота (около 1000 самолетов), румынская и венгерская авиация. Всего в группе армий было 57 дивизий и 13 бригад (в том числе 13 румынских дивизий, 9 румынских и 4 венгерские бригады). Румынское командование имело около 600 самолетов, венгерское — 50 машин.
На левом фланге располагалась ударная группировка, в которую входили 1-я танковая группа, 16-я и 17-я полевые армии (более 60% всех сил группы армий). На правом фланге, на территории Румынии располагались 11-я немецкая, 3-я и 4-я румынские армии. Связующим звеном между основными силами группы армий «Юг» на левом и правом флангах была карпатская группа венгерских войск.
Группа армий «Юг» должна была «наступать своим усиленным левым флангом в общем направлении на Киев, имея впереди подвижные части. Общая задача — уничтожить советские войска в Галиции и Западной Украине к западу от р. Днепр и захватить своевременно переправы на Днепре в районе Киева и южнее, создав тем самым предпосылки для продолжения операций восточнее Днепра». Важная роль отводилась подвижным соединениям. 1-я танковая группа во взаимодействии с войсками 17-й и 6-й армий должна была прорвать оборону советских войск «между Рава-Русской и Ковалем, продвигаясь через Бердичев — Житомир, своевременно выходит на р. Днепр в районе Киева и южнее. В дальнейшем, не теряя времени… продолжает наступление вдоль Днепра в юго-восточном направлении с тем, чтобы воспрепятствовать отходу за р. Днепр вражеской группировки, действовавшей в Западной Украине, и уничтожает её ударом с тыла». Задача 11-й немецкой армии и румынских войск по плану «Мюнхен», разработанному в развитие плана «Барбаросса» в июне 1941 г., сводилась вначале к активному сковыванию советских войск на границе с Румынией. В последующем они должны были перейти в наступление.