希特勒命令德军夺取克里米亚，拉开了“蓝色”行动的序幕。苏军在克里米亚的防御阵地极其坚固。在西部，塞瓦斯托波尔难以攻克；在东部，有一处覆盖着刻赤半岛的坚固防御阵地。塞瓦斯托波尔的苏军守备部队包括7个步兵师和3个陆战旅，由胆识过人的伊万·佩特罗夫将军指挥。作为前沙皇时代的军官，佩特罗夫的军旅生涯遭到了苏军政治委员们的百般刁难和暗算，列夫·迈克西利斯就是其中之一。作为斯大林的亲信，迈克西利斯担任由科兹洛夫中将指挥的克里米亚方面军的政治委员。凭借着与斯大林的密切关系，迈克西利斯架空了平庸的科兹洛夫，一手操纵着克里米亚方面军，但在面对曼施泰因的时候，他的无能终于显露出来。在5月8日开始的“猎鸨”行动中，德军摧毁了被苏军认为固若金汤、坚不可摧的克里米亚东部阵地。在一次大规模的空袭与地面战中，科兹洛夫和迈克西利斯二人把第47和第51集团军以及第44集团军下属的21个师葬送殆尽。在强渡刻赤海峡撤退过程中，苏军的撤退行动演变成为一场血腥的灾难，他们在滩头遭到德军空中和地面火力的袭击，几乎全军覆没。仅仅一星期内，苏军就损失了万人。曼施泰因得以重整第11集团军，在“鲟鱼猎捕”行动中对塞瓦斯托波尔发起最后总攻。
苏军在塞瓦斯托波尔的防御体系异常稳固，由大规模的混凝土掩体、堡垒、坑道、防空洞、堑壕以及彼此相接贯通的碉堡构成。曼施泰因下令德军展开为期5天的预先火力准备，用射弹2吨重的“卡尔”榴弹炮和射程达48公里的“多拉”轨道炮对苏军阵地狂轰滥炸。6月7日，在大规模的空中支援下，德军发动进攻。战斗持续了数日，德军同样伤亡惨重。为了降低伤亡，德军向掩体内施放毒气，苏军的抵抗这才逐渐停止。6月30日，斯大林命令佩特罗夫撤离，但德国空军的进攻破坏了苏军对滩头军民的救援行动。这是一次惨烈的战斗，德军尽管有高达万人的伤亡，但还是在刻赤和塞瓦斯托波尔大获全胜。由于战功显赫，希特勒下令将曼施泰因提升为陆军元帅。接下来，希特勒取消了原定由第11集团军渡过刻赤海峡攻占库班的计划，命令该集团军向北推进实施“北极光”行动，进攻列宁格勒。在第11集团军向北推进的同时，南方集团军群发动了大规模的夏季攻势。
事实上，“蓝色”行动在开始之前差一点胎死腹中。6月19日，第23装甲师的作战参谋乔基姆·赖歇尔少校乘座的飞机在苏军后方坠毁，乔基姆公然违抗希特勒的指示，携带有关第40装甲军的作战计划，而第40装甲军又是第4装甲集团军的重要部分。后来，一支德军巡逻队发现了飞机残骸和两座坟墓，但只有一具尸体。德军的作战计划落入布良斯克方面军司令员戈利科夫将军的手中，他向苏联最高统帅部通报了德军将在6月22日进攻布良斯克方面军的意图，截至此时，“蓝色”行动第一阶段已经流产。然而，德军实施了一项代号为“克里姆林”的欺骗计划，诱使斯大林认为德军的目标并非在南部，而是在莫斯科。该项计划果然奏效，苏军很快便将防御重点放在了莫斯科。1942年6月底，苏军最高统帅部在北部的列宁格勒和莫斯科南部的图拉之间部署了28个集团军，而在图拉与高加索地区之间仅仅部署了18个集团军（包括西南方面军的残部）。戈利科夫接到指示，不必过分关注沃罗涅日，而是准备与西方面军左翼部队一起对付可能进攻奥廖尔的德军。苏联最高统帅部担心德军从西南方向进攻莫斯科，因此命令布良斯克方面军届时提供支援。由此可见，苏联高层已经确认德军准备进攻莫斯科。在当时，作为苏联政治、经济与交通中心的莫斯科与大型油田相比，很难说究竟哪一个更为重要，但在1941―1942年面临两难选择时，斯大林无疑会选择莫斯科。对苏联而言，虽然在南部遭遇失败将是一次沉重的打击，但对于斯大林来说，丢失莫斯科却是致命的打击。
但是，戈利科夫仍然坚持称，根据有关侦察情报发现，德军正在库尔斯克东部进行大规模集结。这种做法引起斯大林的愤怒，6月26日，斯大林将赖歇尔携带的文件摔到了戈利科夫面前，蛮横地告诉他，“蓝色”行动只是一个诡计，企图诱骗苏军离开莫斯科。面对这种情况，老于世故、城府颇深的戈利科夫只好作罢。就这样，布良斯克方面军即将遭遇进攻的可能性被斯大林轻描淡写地忽略了。
