一九四一年，納粹德國已經在祕密地策劃對蘇聯的戰爭，希特勒宣佈了最終的目的是要“建立一條從伏爾加河一直延伸到阿爾漢格爾斯克的防禦陣地，以此來對抗來自亞洲的俄羅斯”，德國的計劃是在烏拉爾山脈以內為俄國保留一塊工業地。提供最好的體驗
德國中央集團軍群第二裝甲叢集司令部就駐紮在華沙城外，第3裝甲師則隸屬於第二裝甲叢集的第24摩托化步兵軍。六月五日，第二裝甲叢集司令海因茨馮古德里安將軍專門召開了軍師級別的指揮官會議，具體佈置了“巴巴羅莎”行動中的進攻任務。作為坦克群右翼蓋爾馮施韋彭堡geyrvonschweppenburg將軍指揮的第24摩托化步兵軍的主力第3裝甲師受領的任務是從布勒斯特裡托夫斯克以南展開進攻，然後直cha敵後，第10摩托化步兵師由馮勒佩爾少將指揮則隨第3裝甲師之後跟進。
古德里安因曾在第3裝甲師擔任過裝甲偵察營長，所以對這支部隊懷有著很特殊的感情；何況希特勒也很關注第3裝甲師，在四零年的某次與高階將領們的對話中，為了駁斥將軍們對蘇開戰的疑慮，希特勒甚至專門提到了莫德爾指揮的第3裝甲師，認為這是一隻“餓虎”，可以撕碎蘇俄布林什維克分子們的身體。六月十七日，第3裝甲師到達了攻擊位置。古德里安在莫德爾將軍的陪同下，親自抵達蘇德國境線的布格河最前沿視察，透過望遠鏡可以看到觀察到河對岸懵懂的紅軍官兵對即將降臨的災難全無覺察。
德國背信棄義的行為曾長期以來受到人們的指責，只不過根據越來越多的解密史料的披lou，如果四一年希特勒不這麼做的話，到一九四二年或四三年，德國很有可能會遭到蘇聯的進攻且將被動地處於下風。
“芭芭羅莎”行動中納粹德國糾集其僕從盟國總共出動了一百九十個師五百五十萬人，四千三百輛坦克，四萬七千火炮，四千九百八十架飛機，撕毀了蘇德互不侵犯條約，不宣而戰地對社會主義蘇聯發動了突然襲擊。
德國中路主攻的中央集團軍群是三路攻俄方陣中兵力最雄厚的一個，它又分成為南北兩路以四十個師的強大兵力對明斯克地區的俄軍實施嵌形夾擊。六月二十一日黃昏時，德國陸軍把隱藏在穀倉或建築物裡的火炮推了出來，由馬匹或半履帶牽引向火炮陣地開拔，以閃電戰聞名的納粹陸軍不得不用六十萬匹騾馬來牽引火炮。傍晚，莫德爾將軍親自率領著第3裝甲師主力二百七十輛坦克，九十輛裝甲車從波蘭的佈列斯特出發了，他們沿著科登北面向佈列斯特科布林道路前進。
三點十五分，第一次重炮火力攻擊拉開了序幕，四時十五分炮擊停止後，第17、第18、第3裝甲師的前衛部隊開始率先渡河，德軍迅速地衝垮了俄軍的防線。而蘇聯最高統帥部在戰前錯誤地判斷德國的主攻方向為烏克蘭，所以兵力部署失衡；以及呈進攻態勢而不是按縱深防禦部署工事亟臨陣蘇聯領導人“向德國本土挺進”的瞎指揮等因素加速了俄軍的崩潰。
六月二十二日凌晨三點三十分，進攻開始以後，德國首先用一百五十架由尖子飛行員駕駛的飛機從荒蕪人煙的森林或沼澤偷襲進入蘇聯領空，對重要的目標實施了攻擊，隨後又出動八百六十八架飛機進行第二波的打擊。大量“完美閱兵隊形”的蘇聯飛機被摧毀在地面，在接下來的九個小時內，至少有一千二百架德方的資料為一千八百一十一架，其中一千四百八十九架為地面目標之多，邊境地區的蘇聯空軍就這樣遭到毀滅性的打擊。現代化戰爭中喪失了制空權，地面戰的勝負則也已經被提前確定了。
就這樣，莫德爾開始譜寫自己軍事生涯中最輝煌的篇章。第3裝甲師迅速地突破了俄軍的布格河防線於二十二日拂曉進入了蘇聯境內，然後他們沿著沼澤地帶的柯布林恩貝里沙卡爾斯圖公路迅速向東推進，一路之上進展神速，摧枯拉朽，在蘇聯境內所向披靡。隨軍的記者巴克曼在他的戰地快訊中興奮地記載了第3裝甲師的勝利，稱“我們只付出了損失三十多輛坦克的代價就打垮了敵人的防線，推進了十英里。”
六月二十八日，明斯克即被德第20裝甲師攻佔。俄西方方面軍主力第3、第10集團軍大部、第13集團軍一部總計二十個師約四十萬人被德軍合圍，德方迅速調集二十五個師來消滅合圍圈裡的俄軍。在澤巴鎮附近，俄軍投入騎兵甚至裝甲列車拼死地突圍，但在德軍密集的火力之下，傷亡慘重，屍體幾乎鋪滿了大地
七月二日凌晨，第3裝甲師前衛部隊已推進到了博布魯伊斯克城外，他們強渡了別列津納河上的大橋。雖然說是大橋，實際上只有三、四米寬，對岸俄軍的火力非常地凶猛。一個叫費里克斯的傳奇中尉指揮著部隊幾次衝鋒都失敗了，還遭受了慘重的傷亡。莫德爾及時地派出了一個連的援兵，費里克斯中尉率部終於通過了別列津納河，佔領了博布魯伊斯克城。在日終之前，第3裝甲師的先頭部隊挺進到了第聶伯河畔的羅加切夫城。
七月三日的整個白天，第3裝甲師在羅加切夫城接近地與蘇聯的裝甲部隊激戰。黃昏的時候，四十輛t34坦克突然在戰場上出現，打了德軍一個措手不及；第3裝甲師摩托化步兵所用的反坦克炮根本無法擊穿t34的正面裝甲，於是這個王牌師計程車兵首次在戰場上驚慌失措地潰退了。摩步旅的指揮官安根上校冒著生命危險用相機攝下這些鋼鐵怪獸的照片，把它們擺到了莫德爾的面前。莫德爾將軍覺得難以置信，儘管此前裡特爾馮維貝爾將軍的第17裝甲師在鮑裡索夫已經遭遇了t34危機。於是，他親自乘坐著一輛三號坦克來到正在激戰中的最前沿，用望遠鏡親眼目睹了t34坦克刀槍不入，如入無人之境地般的衝殺。莫德爾即命令部隊後撤了，並給古德里安將軍打去電話，請求用第4航空軍的轟炸機來摧毀這些“打不爛”的蘇聯坦克。
七月六日，兩個俄國的機械化軍〔第5、第7機械化軍，擁有一千零三十六輛坦克〕在第2、第44步兵軍的支援下從日洛賓渡過第聶伯河向德軍的右翼第24摩托化軍發起了攻擊，首當其衝的是馮朗格曼埃倫坎普男爵少將指揮的第4裝甲師。第3裝甲師也不得不將防禦正面轉向右面，在第10摩托步兵師的協作狙擊下，戰場上留下了八百三十輛被擊毀的蘇聯坦克殘骸。第24摩托化軍暫時擊退了俄軍的反擊，在斯摩稜斯克戰役的進行當中他們還將不斷地受到俄軍的猛烈地衝擊。
七月七日，第3裝甲師繼續向新貝霍夫前進。七月九日，當斯摩稜斯克戰役還進行時，莫德爾將軍已經獲得了騎士鐵十字勳章的獎勵。七月十一日，第二裝甲叢集擔任主攻的第47裝甲軍轄第17、第18裝甲師和第29摩托化步兵師在科佩西地區強渡了第聶伯河，與之配合第24摩托化軍則從舊貝霍夫地區渡河。第3裝甲師原本是負責保障軍團的側翼，他們從莫吉廖夫附近強渡了第聶伯河。第聶伯河兩岸一眼望不到邊的德軍機械化部隊暨步兵部隊有數十萬之眾，沒有誰去理睬在河南岸抵抗樞紐中的俄軍，而是迅速地向縱深前進。俄軍感覺到面臨合圍的威脅，在謝康鐵木辛哥元帥的指揮下於七月十三日放棄了莫吉廖夫城也向後撤退，結果災難性地被分割包圍在第聶伯河的兩岸。
當時，莫德爾將軍無暇顧及殲滅身後的這些俄軍，他指揮著部隊馬不停蹄地向喬瑟挺進，下一個目標是突進到索日河流域的洛布科維奇地區，為保障軍團主力佔領斯摩稜斯克，為分割俄軍而建立外圈防禦的正面。
鐵木辛哥元帥不甘心失敗地再次組織起了第13、第4集團軍兩個集團軍共二十個師但每個師不到三千人的強大兵力側擊了德國第24摩托化軍的防線，企圖為被圍在斯摩稜斯克、莫吉廖夫、廖爾沙的俄軍開啟一條生路。第3裝甲師戰鬥在洛布科維奇lobkovitchi地區有力地阻擋著鐵木辛哥的援兵，莫德爾不但要堅守自己的陣地，還派遣一個戰鬥群充當戰場消防隊，援救出現危機的地段。在當時還默寂無名的莫德爾師長專家般的防禦面前，俄國人完全沒有機會，始終也無法突破索日河防線，他們的解圍夢想在第24軍全體將士的頑強防禦面前最終成為了泡影。不過要等到七月二十六日才由第10摩托化步兵師、大德意志步兵團等部隊解決掉莫吉廖夫地區包圍圈裡的俄國軍團。
一九四一年的斯摩稜斯克是一個擁有大約十五萬居民的城市，該城被第聶伯河分成為兩部分，大約三分之二的市區在河的南部，包括了老城，大部份的居民區暨商業區，三分之一在河的北部，主要是工廠區。七月十六日，德軍第29摩托化步兵師馮勃爾滕施特恩少將率先攻佔了斯摩稜斯克城區的南部，取得了斯摩稜斯克會戰中最為關鍵性的勝利。俄軍只是到最後的關頭才炸燬了第聶伯河上的大橋，使北部城區暫時倖免於被攻佔。
德軍雖然取得了重大的進展，但總的態勢仍不容樂觀。斯摩稜斯克城內的俄軍得到了大量的增援，在“蘇聯英雄”盧金將軍的指揮下仍然在進行著殊死的頑抗，還首次使用了斯大林管風琴“卡秋莎”火箭炮德第5步兵師計程車兵成為了首批的犧牲品。據稱俄第16集團軍實際上是兩個集團軍，因為俄國第19集團軍的兵力被拆散增補到了該軍團就擊毀了一百一十三輛德國坦克；另一方面外線的俄軍則集中優勢兵力從南、東、北三個方向猛攻剛剛佔領葉利尼亞立足未穩的德國黨衛隊帝國師和第10裝甲師的部隊，德軍依據希特勒不許放棄的命令，不斷地將新銳師團投入到“葉利尼亞絞肉機”中去，第46裝甲軍司令馮菲廷霍夫男爵裝甲兵上將指揮了艱苦的葉利尼亞防禦戰初期的戰鬥。
一直到七月二十六日消滅了明斯克守軍的霍特大將指揮的德國重炮亟新銳的步兵部隊抵達後，從斯摩稜斯克北面封閉了包圍圈的東部，俄國人第19、第20、第16集團軍的抵抗才被逐次地粉碎，斯大林的兒子雅科夫朱加施維利也就在斯摩稜斯克的北部被俘虜。
七月二十六日中午，古德里安將軍來到第3裝甲師在洛布科維奇的師部，祝賀莫德爾獲得了騎士級鐵十字勳章，並與莫德爾研究了第3裝甲師下一步的任務。七月二十七日，根據希特勒的要求，第二裝甲叢集更名為“古德里安集團軍級叢集”，隨即調整了部署向羅斯拉夫爾突擊，以便由這個公路樞紐控制東、南和西南的通道，而不是向莫斯科或向布良斯克方向突擊。第3裝甲師的最早領受的任務就是向東挺進佔領羅斯拉夫爾城，鞏固與在北面作戰的馮蓋爾男爵中將指揮的第9步兵軍的聯絡。
對於德軍新的戰略部署，俄軍沒有什麼覺察，仍在拼命攻打著葉利尼亞，僅在三十日這一天他們就發起了十三次衝鋒。七月三十一日由莫德爾指揮的第3裝甲師僅剩下五十輛坦克從洛布科維奇出發，它們與第4裝甲師一道組成的裝甲攻擊群，快速地擊潰了俄卡恰洛夫叢集轄第252、第256和第243步兵師〕的左翼。八月一日，第3裝甲師的先頭部隊攻佔了奧斯喬爾河上一座完整的橋樑，並俘獲了一個俄國炮兵連；接著第3裝甲師根據上級新的命令，突然一個漂亮的“左鉤拳”折向了左面，在第10摩托化步兵師等部隊的配合下，第3裝甲師的坦克快速攻陷了重鎮米洛斯拉維奇。其餘的部隊如第263、第292、第197、第137第四個步兵師暨第4、第18裝甲師等部隊則仍然按計劃向羅斯拉夫爾地區推進，俄軍被擊潰了，三至四個師的俄軍部隊被合圍在羅斯拉夫爾城。戰局的新變化改觀了德中央集團群自葉利尼亞攻防戰以來的窘勢，並繼續朝著有利於德軍的方向演變。
第3裝甲師攻佔重鎮米洛斯拉維奇後，繼續朝克里莫維奇西部推進。它的目的是要配合第7、第258、第34三個步兵師的防守，緩解俄軍對德國中央集團軍群右翼重鎮克里切夫地區的威脅。克里切夫防禦戰戰鬥非常地慘烈，優勢兵力的俄軍不斷地組織集團衝鋒，紅軍戰士高呼著“烏拉”的口號企圖沖垮德軍的防線，第3裝甲師的進攻實際上給俄軍側背來了一刀
而且很快就出現了對德軍更大的利好，八月八日，在第二裝甲叢集的另一個戰場上，殲滅掉了羅斯拉夫爾包圍圈中的俄軍，俘獲了三萬八千人，繳獲了兩百輛坦克。第4裝甲師得以抽調回克里切夫地區參加了米洛斯拉維奇附近的攻防戰，隨著更多軍隊的投入，克里切夫防禦戰到八月十四日已見分曉，俄軍有三個師被擊潰，約一萬六千多人被俘虜，還有大量的火炮被繳獲，俄軍在克里切夫地區的進攻終於被莫德爾中將第3裝甲師起了關鍵性作用擊退了，第3裝甲師還乘勝追殲潰逃中的蘇軍，一舉攻佔了科斯秋科維奇kostiukovitchi。克里切夫防禦戰是莫德爾指揮的第一場戰役級防禦勝利，讓他的“防禦天才”初試了鋒芒。
在順利地結束了在克里切夫地區的戰鬥之後，古德里安叢集繼續向重鎮戈梅利推進。八月十六日，第3裝甲師攻佔了姆格林道路中心。八月十七日，在第10摩托化師的配合下，第3裝甲師又佔領了烏涅恰鐵路中心，切斷了戈梅利布良斯克之間的鐵路，在俄軍的縱深打開了一個大的缺口。感覺面臨被分割包圍的危險，俄第5集團軍主動放棄了戈梅利向東突圍。莫德爾將軍奉命率部突進到斯塔羅杜布，截斷俄軍的退路。八月二十日，第3裝甲師佔領了斯塔羅杜布，但仍有部分的俄軍從該城的東南方向突圍成功。於是，莫德爾將軍指揮部隊繼續南下，一直推進到城南四十公里處。
到是役結束時，德軍共俘虜三十一萬俄軍，繳獲了大約三千輛坦克及數量相等的火炮，圍繞著斯摩稜斯克地區展開的主要戰事終於平息了下來。至此，第3裝甲師已在蘇聯境內長驅了七百公里，消滅或擊潰了大批的俄國軍隊，莫德爾師長因為在戰爭中屢次上演迅猛地突進的戰例，而獲軍中同僚“前進將軍”的讚譽性綽號。
不過，德軍也遭受了慘重的損失，傷亡人數在四十萬以上；大量的運輸工具被損耗掉，飛塵和沙礫讓使機械故障持續攀升；鐵軌不堪重負，俄國的枕木根本不符合德軍運輸的需要；燃油緊張，零配件匱乏，導致裝甲部隊停止了前進；步兵部隊疲憊不堪，推進速度下降到每天二十英里。
不過，第3裝甲師的將士們仍然鬥志昂揚，枕戈待旦，他們已製作好了“向莫斯科前進”的路標。就在莫德爾準備好向莫斯科進軍時，他突然接到了停止東進的命令。
八月二十三日，陸軍參謀總長弗朗茨哈爾德大將帶著希特勒的密令來到中央集團軍群的司令部，來參加馮博克元帥主持的集團軍群會議。會上哈爾德傳達了元首新的作戰計劃，即首先奪取烏克蘭和克里木，古德里安集團將被調往南方，此前霍特裝甲集團軍的主力已被調往北部戰線，幫助圍攻列寧格勒。耿直的莫德爾率先發言了，他反對放棄對近在咫尺的目標前方大約二百英里莫斯科的進攻。［註解三］
莫德爾說，“我們的坦克向南開進，在道路和補結方面都存在問題。尤其是部隊的裝備和人員狀況，是否能在烏克蘭東部進行了一次戰役之後，再趕回斯摩稜斯克地區，並在入冬之間向莫斯科進軍我對此表示懷疑。我們第24軍從對俄戰爭開始以來，就沒有休息過一天，如果要他們進行長距離的行軍後，再進行大規模的戰役，我認為是力不從心的”
莫德爾的發言得到了眾多與會將領的認同和共鳴，古德里安、博克元帥與莫德爾的觀點完全一致，甚至哈爾德大將的本意也是力主繼續向莫斯科進軍，但所有的這一切都不足以改變希特勒的決心，向南方進軍的命令已經下達，誰也無權再更改最高統帥部的決定。
八月二十四日，古德里安大將違心地簽署了命令第二裝甲叢集南下參加基輔會戰的命令，此時，第3裝甲師離基輔尚有三百六十公里之遙。
註解三：莫德爾很有可能沒有參加這次會議，作為一箇中將師長他應該還不夠級別，在古德里安的回憶錄裡也沒有記載，但是資料顯示參謀總長哈爾德與莫德爾的關係很不一般，當時供職於總參謀部的保盧斯更是被莫德爾視為兒子或兄弟，因此莫德爾存在參加這次會議的可能性。而且莫德爾確實反對發動基輔會戰。本細節是參考了四川人民出版社的第3裝甲師一書，儘管整本書是謬誤百出，我也不知道這位作者參考的是什麼。