第四航空队：指挥官是空军上将亚历山大·鲁赫，拥有935架战机，主要支援南方集团军群（共40个师），向黑海北部沿岸推进。
第五航空队：指挥官是空军上将汉斯·约根·斯塔姆夫，任务是派82架战机轰炸苏联北部重要目标。
虽然苏联空军拥有的战机数量远超德国，但其中绝大部分都是老式机型。最新装备的战斗机包括拉沃切金设计局的拉-1和拉-3、米高扬设计局的米格-3和雅克夫列夫设计局的雅克-1，其中只有雅克-1能与德军的Bf-109媲美。此外，新装备的伊尔-2对地攻击机也很少。
除了战机性能处于弱势，苏联空军将领的指挥作战能力也不如德军。内部“大清洗”使一大批优秀指挥官被清除出空军，在四年不到的时间里，苏联空军换了四任指挥官。前任指挥官1941年4月被捕入狱，并准备在10月份执行枪决。现任指挥官兹盖瑞夫将军缺乏指挥空战的经验，其副手和参谋同样如此。此外，由于斯大林一直认为德国入侵苏联只不过是西方的宣传战，并警告军队指挥官不要有任何大动作以免激怒希特勒。因此，当德军准备闪击苏联时，苏联空军还整齐排列在一些大型机场，且缺乏必要伪装，完全暴露在敌人面前。
6月21日深夜，当斯大林终于意识到德军入侵迫在眉睫，紧急命令西线苏军进入战争准备，要求空军分散部署，并对战机进行伪装掩护，但一切都为时已晚。
突然来袭 匆忙抵抗
欧洲中部时间6月22日凌晨3点，德军在东线向苏军发起进攻，猛烈的炮火过后，装甲部队迅速突进。在波罗的海和黑海之间的漫长战线上，117个德国师、14个罗马尼亚师和1个匈牙利军投入了战斗。苏军132个陆军师（含34个装甲师）正面迎敌，700万人投入了这场人类历史上最大的战斗。
拂晓前，德国空军选择了一批善于夜战的飞行员，对苏军的一些主要机场进行了空袭。当时，苏联空军的很多部队尚未接到迎战指令，面对着敌人的猛烈炮火，指挥官们却因为害怕背上“挑起战争”的罪名，甚至不敢起飞迎敌。
德尔特·鲁克西奇所在的德军第76轰炸航空团第三大队的首个目标是立陶宛境内的一个苏军机场。他描述道：“抵近目标时，我们变换成纵队开始俯冲，有20多架SB-2轰炸机在机场一侧停成一排正在加油。我们投下炸弹时，地面人员呆看着我们，甚至没有开炮还击。”
完成轰炸任务返航时，德尔特遭遇了苏军战斗机，但对方却没有开火，事后猜想也许他们根本就没来得及挂载弹药。不仅轰炸机取得巨大战果，德国战斗机也四处出击，寻歼在轰炸中逃脱的苏军战斗机。
恶魔之卵 砸向自己
从6月22日中午起，小规模的苏军轰炸机编队对德军机场也开始了报复性轰炸，但效果不佳。其中，一支由12架SB-2轰炸机组成的编队，在没有战斗机护航的情况下，准备对波兰境内的德军机场进行高空轰炸。但由于德军飞机分散在机场的各个角落，而且进行了伪装。苏军轰炸机只能胡乱扔下一串炸弹，德军战机毫发无损。相反，在高射炮的还击下，9架苏军战机被击落。
苏联空军没有给德军造成太大威胁，反而是自己的武器造成不少误伤。在进攻发起前，德军决定使用一种新研制的武器：SD-2“蝴蝶炸弹”。弹重约2公斤，装在特制的盒子里，从飞机投下后，盒子会自动打开，弹出一对蝴蝶般的“翅膀”，飘落到地面上，对停放在地面的飞机和软目标非常有效。