1940年5月10日，德军在多条战线启动了闪电战。起初似乎主要的进攻方向是穿过比利时，德国军队取道荷兰向那个方向进发。荷兰四天之内就投降了；尽管大多数国土被德国军队占领，比利时还是坚持到了月底。德国装甲师穿越了卢森堡，在进攻的前四天就把法国的防御阵线撕开一个宽阔的口子。随着越来越多的德国军队涌入法国，古德里安和埃尔温·隆美尔（Erwin Rommel）的装甲师一直推进到海边，将北部的盟军围困起来。英国与法国军队接连失败，他们被连续驱赶，进入海边的一个小小的口袋阵内。成千上万的法国与英国军队被后来称为“敦刻尔克大撤退”的行动拯救，这一壮举发生于五月底。仅在数日之内，德国军队分别向法国的西部、东部和中部开进。德国的一系列决定性胜利和快速推进迫使法国于6月22日投降。墨索里尼在一边旁观作战，直到发现德国胜利已经势属必然之后，最终于6月10日加入战事。但他对法国南部的进攻被法军击退，墨索里尼对希特勒战争努力的帮助微乎其微。

世界再一次被震惊。德国军队似乎所向无敌，希特勒也貌似确立了自己作为卓越军事领导人的地位。世界上两个最强大的国家已经遭受了决定性失败，事实上，它们的军队在数周之内就已经被德国国防军击溃了，而且几乎是全军覆没。法军12.5万人阵亡，另有20万人受伤；英国的伤亡人数为7万，英国远征军的全部装备要么被德军俘获，要么被击毁。而德军只付出2.7万人阵亡的代价，还俘虏了超过100万的法军战俘。《德法停战协定》使德国占领了法国的绝大部分领土，包括首都巴黎和全部的北部与西部海岸。这确实是军事史上最令人印象深刻、瞠目结舌的胜利之一。

对希特勒来说，这也确实是一个历史性和戏剧性的事件。正是1918年德国在西线的战败促使他涉足政治，现在他已经一雪昔日之耻。为了强调这一点，他迫使法国在1918年德国签署投降书的同一节列车车厢上签署停战协定。在那一刻，希特勒卓越的领导力、对外政策和宏大战略似乎得到了清楚的证明。在别人看来不现实的目标，他却能使之实现。他不仅战胜了国外敌人，还打消了他自己的将军们的疑虑。他现在掌控着中欧和西欧，已经没有哪个主要大国处于可以威胁其统治的位置。在西线的胜利也受到了德国国内真诚的民族主义热情的支持。在其政治生涯中，没有哪一刻比此时更让希特勒拥有热烈的欢迎和支持。但征服法国产生的最大影响还是在希特勒本人身上。希特勒确信命运将他带到了这个成功节点，从此以后他更受自身历史使命感的驱使。在追寻其使命的过程中，他现在更加不愿因谋士们的怀疑或他所面对的现实而受到限制。希特勒想要尽可能快地再次转向东方，以实现他全部外交政策的最根本目标——征服苏联的欧洲部分，但只要英国还作为一股敌对势力在其身后，他在发动追求生存空间最后一战的问题上就无法决绝。希特勒希望英国变得士气消沉，从而可能会认为实现其国家利益的最好方式就是与纳粹德国讲和。希特勒认为英国属于北欧民族，他钦佩其成就，艳羡其世界帝国，不想与之作战。如果英国能够承认德国在欧洲大陆的霸权，希特勒愿意允许英国保持其在海上的霸权地位，保留其世界帝国。然而，实际形势表明英国将继续抵抗，希特勒就开始认真地为“海狮计划”（Operation Sea Lion），即入侵英国的计划，做全面的准备。

这一入侵行动极为困难。英吉利海峡阻碍了闪电战策略的运用，对英国进行攻击就要对抗最强大的英国海军，所需要的军队、物资和运输力量将极为庞大。更重要的是，如果德军没有制空权海狮计划将毫无胜算。尽管如此，1940年的8月和9月先后被确定为跨越海峡作战的开始时间。整个德国的经济立即被纳入这一作战行动轨道，这给德国的整体经济带来了巨大的问题。

从8月份开始，纳粹空军在戈林指挥下试图彻底消灭英国空军，削弱英国，为大举入侵做准备。英国的海港、商船、防空力量、工厂以及其他战略目标均遭到德国空军轰炸。由于戈林不断变换袭击目标，对英国的空军基地并没有进行必要的轰炸以使之彻底破坏，因此，英国皇家空军尽管遭遇了重大损失，但还是幸存了下来。当8月底英国轰炸柏林之后，德国人深感震惊，元首被激怒了。为了报复，纳粹空军的主要力量转而对伦敦和其他英国城市进行大规模轰炸。这一袭击目标的转向拯救了英国空军，浪费了纳粹空军的资源，使希特勒遭遇了重大损失。在不列颠空战和伦敦大轰炸中，纳粹空军损失了1000多架飞机。这些挫败和冬季的来临基本终结了德国对英国的空袭行动，海狮计划不得不被放弃。希特勒随即决定在1941年春天入侵苏联，尽管他还没有在与英国的关系上获得安全条件。按照希特勒的命令，德国国防军在法国沦陷之后就已经开始为向东进攻拟订计划。为掩人耳目，德军对外宣示的是海狮计划仍然在实施中。在1941年年初，德国战时经济经历了再一次大规模转向，以便为入侵苏联做准备。然而，新的作战计划并没有按照预定日程付诸实施，因为新出现的事件迫使德国军事力量临时转向其他区域。这延误了入侵苏联的时机，浪费了宝贵的时间。

这些新的问题是由希特勒的盟友引发的。为了追求其自身的荣耀和领土，墨索里尼，这位意大利独裁者，于1940年10月入侵希腊但被击退。这导致英国干涉，英军开进了希腊。后来，英军在北非对意大利军队发起反击，在利比亚击溃了墨索里尼的军队，俘虏了10万名意大利士兵。作为回应，希特勒派对法作战中的英雄隆美尔将军统率一个装甲师进军非洲。到1941年4月，隆美尔成功将英国军队驱赶回埃及。

非洲战场只需分散德军一小部分力量，巴尔干的情况则需要付出重大努力。巴尔干的地缘政治地位也比非洲要高，因为只要英国在此出现，威胁德国侧翼和罗马尼亚的油田，希特勒就不能入侵苏联。此时，希特勒已经通过与保加利亚、匈牙利、斯洛伐克和罗马尼亚建立军事联盟而加强了他在东南欧的地位。1941年4月6日，希特勒发动了对南斯拉夫和希腊的闪电战。在不到6周的时间里，德军就将英国人赶出了巴尔干，占领了克里特岛。这些新胜利似乎再一次证明了德国国防军的所向无敌，同时为希特勒的帝国增加了重要的领土。

元首终于可以转向东方了。“巴巴罗萨计划”（Operation Barbarossa），这一代号用来指代对苏联的侵略，需要采取迄今为止最大规模的闪电战行动。但制订这一计划的基础，是基于一系列军事、经济和意识形态假定，这些假定后来都被证明是站不住脚的。希特勒相信可以在两三个月内打败苏联。他把俄罗斯人看作劣等人种，以为苏联人的抵抗在他的北欧战士和高度发达的战争机器面前将会很快崩溃。他确信苏联军队虚弱且缺乏有效指挥，同时还假定共产主义不得人心，在德国第一轮毁灭性的军事进攻后苏联人将全面失败，苏联政治体制将会覆灭；在军队遭受重创，大量资源和工业生产能力落入德国控制之下后，苏联人将无法支撑持久的战争。

按照巴巴罗萨计划，德国国防军企图在最初阶段攻击、包围和消灭苏联的主力军队，同时快速推进，争取控制苏联的工业与农业中心地带。希特勒否决了他的将军们直接拿下莫斯科以迫使苏联在最短时间内投降的作战计划。他要求将主要进攻方向定为具有经济重要性的地区，因而，德军在北方企图夺取列宁格勒，中部指向斯摩棱斯克，在南部则向乌克兰的基辅开进。苏德双方集结的军队规模都是空前的。苏联的德国及其仆从国的军队大约有400万人，由4000架飞机和3300辆坦克提供支持。苏联在其欧洲部分则驻扎了多达400万军队和1万~2万辆坦克。苏联还拥有世界上最大规模的空军，包括6000架飞机，但其在性能上显然逊于更快更现代化的纳粹空军飞机。

尽管斯大林从未信任过希特勒，当德国于1941年6月22日发动突然袭击时，他还是惊骇不已。纳粹空军轰炸了苏联的机场，在战争爆发后两天之内就击毁了在地面的大约2000架飞机。德国国防军在俄罗斯领土上快速推进，将苏联军队打得七零八落、狼狈不堪。大批苏联军队要么被消灭，要么被迫撤退，否则就会被快速推进的德国装甲师分割包围。德国人仅用两周时间就占领了斯摩棱斯克，俘虏了超过100万名苏联士兵；当基辅于9月份陷落时，50多万人成了战俘；与此同时，希特勒的军队继续向列宁格勒方向无情地攻击，最终于10月份将这座城市的绝大部分包围了起来。在取得这些初期的成功之后，希特勒最终接受将军们的建议，决定攻占莫斯科以结束对苏战争。于是，他重新调整兵力，调动若干精锐部队向苏联首都进发。在莫斯科之战中，德军又俘获了超过50万名苏联士兵。到11月中旬，似乎莫斯科的陷落已经指日可待。由于伤亡和被俘，苏联军队减员超过200万人，其空军几乎损失殆尽，仅剩下几百辆坦克尚在其控制之下。苏联重要的工业和农业区，连同大约3500万人民的家园都沦陷为德国占领区。德国正沿着从黑海到芬兰长达2000英里的战线推进。