1942年6月28日，德军发动进攻，7月17日进抵顿河河曲，揭开了斯大林格勒战役的序幕。斯大林格勒战役分为两个阶段：7月17日～11月18日为防御阶段。在消耗德军大批有生力量后，1942年11月19日，苏军开始反攻，至1943年2月2日，全歼斯大林格勒地区的德军33万人。在持续200天的整个战役中，德、意、罗、匈等国法西斯军队在顿河、伏尔加河和斯大林格勒地区损失大约150万人和大批武器装备。斯大林格勒战役是苏联卫国战争的转折点，从根本上改变了战局。1943年7月5日希特勒又在库尔斯克附近集中约90万人的兵力，发动重点进攻。库尔斯克战役是第二次世界大战中最大的一次阵地战，在一个多月的激战中，双方投入的兵力达400万人，结果苏军取得了胜利。希特勒企图扭转败局的希望破灭。

苏军的战略反攻

1943年8～11月，苏军在南线彻底肃清高加索地区的敌人，解放顿巴斯；在乌克兰，解放第聂伯罗彼得罗夫斯克和基辅；在中线解放斯摩棱斯克。1944年初苏军拥有635万人，不仅在兵员上而且在重要武器装备方面均已超过德军。此外，还得到了美英的援助。这些都为战略反攻创造了有利的条件。
1944年，苏军连续发动10次重大的战略性战役，历史上称为斯大林式的10次打击。解放了本国的全部领土，进入波、罗、保、南等国作战，到年底共消灭德军约200万人。

1945年初，在苏德战场上，苏军在兵力和武器方面占有绝对优势。苏军的战略目标是：消灭波、捷、匈境内的德军，并在西方盟军的协同配合下，两面夹击，在德国本土上消灭敌人，迫使德国无条件投降。

攻克柏林

1945年春天，苏军在东欧各国军队和人民的配合下，通过匈牙利战役、维斯瓦-奥得河战役、西里西亚战役、东波莫瑞战役，消灭大量德军有生力量，解放波兰、匈牙利、奥地利东部及维也纳，占领捷克斯洛伐克一部分和德国东部。为攻克柏林创造了条件。

到1945年3月底和4月初，苏军已为攻打柏林作好准备。参加这次战役的部队是G.K.朱可夫元帅指挥的白俄罗斯第一方面军，K.K.罗科索夫斯基元帅指挥的白俄罗斯第二方面军和I.S.科涅夫元帅指挥的乌克兰第一方面军，总兵力在250万人以上。希特勒为死守柏林搜罗的兵力总共为100万人。1945年4月16日，苏军从奥得河、尼斯河同时向柏林发动进攻，激战16个昼夜，至5月2日下午3时，德军停止抵抗，柏林战役结束。苏军歼灭德军93个师，俘虏德军40多万人。盘踞在捷克斯洛伐克的德国两个集团军群（55个师）也于5月中旬投降。1945年5月8日24时，德国无条件投降仪式在柏林正式举行。德国投降书于1945年5月9日零时生效。欧洲战争到此结束。

击溃日本关东军

根据俄、美、英三国首脑的雅尔塔会议决定，在德国投降和欧洲战争结束后2个月或3个月内，苏联将参加同盟国方面对日本作战。1945年8月9日凌晨，在苏联远东军总司令A.M.华西列夫斯基元帅的指挥下，苏军157万多人在太平洋舰队和红旗黑龙江分舰队的协同配合下，对日本关东军发起全线总攻击。同时，对朝鲜北部的日军发动进攻。
苏军在中国的八路军、东北抗日联军以及金日成将军领导的朝鲜人民武装的配合下，进展神速。到8月30日为止，在中国东北和朝鲜北部的关东军各部队全被解除武装。此外，苏军还攻占南库页岛和千岛群岛的各岛屿。苏联蒙古联军攻占承德和张北。9月2日，日本无条件投降。苏联卫国战争胜利结束。