Operazione Barbarossa (tedesco: Unternehmen Barbarossa, dal nome di Federico I) era il nome in codice dell'invasione dell'Asse europeo dell'Unione Sovietica durante la Seconda Guerra Mondiale. Iniziò il 22 giugno 1941. Più di 3 milioni di uomini attaccarono lungo il fronte di 2.900 km, rendendola la più grande invasione militare della storia dell'umanità. Ha coinvolto anche 600.000 veicoli a motore e 750.000 cavalli. La pianificazione dell'operazione iniziò nel dicembre 1940 e l'attacco doveva iniziare il 15 maggio. Il suo obiettivo principale era quello di distruggere la potenza militare sovietica e comprendeva alcuni obiettivi ideologici nazisti, oltre a sfruttare i ricchi giacimenti di risorse naturali della Russia, che sarebbero stati utili per continuare a combattere la guerra contro gli Alleati.
Anche se i sovietici erano in pessime condizioni, l'Asse non ha completato i suoi obiettivi. Tatticamente, i tedeschi detenevano alcune delle più importanti aree economiche dell'Unione Sovietica, soprattutto in Ucraina. Tuttavia, i tedeschi furono respinti da Mosca e non poté iniziare un attacco così grande e lungo come l'operazione Barbarossa sul fronte orientale.
L'inverno del 1941-42 iniziò insolitamente presto. Non fu notato particolarmente male dagli indigeni, ma i soldati tedeschi abituati alle temperature più calde erano mal preparati. L'equipaggiamento tedesco si ruppe al freddo, e alcuni uomini indossavano ancora le uniformi estive che avevano riempito di giornali nel tentativo di stare al caldo. Molti soldati tedeschi morirono congelati dal freddo estremo. Seguì nel 1942 "Fall Blau" (Caso Blu), destinato a conquistare la regione del Caucaso e i suoi giacimenti petroliferi. Anche questo fallì.
L'attacco ha aperto il fronte orientale della seconda guerra mondiale. In Russia si chiama la Grande Guerra Patriottica. Qualche anno dopo, dopo aver spinto i soldati tedeschi fuori dalla Russia, i sovietici furono in grado di lanciare una contro-invasione nei territori occupati tedeschi dell'Europa orientale. Invasero la Germania stessa, e iniziarono la Battaglia di Berlino, la battaglia finale prima della resa della Germania. Anche se alla fine i russi respinsero i tedeschi, ciò ebbe un costo enorme. Circa cinque volte più morti dei russi che dei tedeschi.
L'operazione Barbarossa è stata la più grande operazione militare della storia dell'umanità, sia per il numero di uomini coinvolti che per il numero di persone morte. L'operazione ha aperto un teatro in cui sono stati coinvolti più uomini che mai nella storia.