Peste 450.000 de militari români au intrat în război în cele două armate care totalizau 12 divizii de infanterie, o divizie blindată și 6 brigăzi independente, precum și aviația militară, 672 de avioane, dintre care 219 de bombardament și 146 de vânătoare, și forța maritimă, 3 distrugătoare, două submarine și alte vase mici.
Eliberarea Basarabiei și a Nordului Bucovinei a fost finalizată la 26 iulie 1941, eveniment.
Cu câteva zile înainte de declanșarea celui de-Al Doilea Război Mondial, la 23 august 1939, Germania nazistă și Uniunea Sovietică au încheiat Pactul Ribbentrop-Molotov, care, potrivit prevederilor protocolului adițional (anexele secrete), stabilea destinele țărilor baltice (Estonia, Lituania și Letonia), Finlandei, Poloniei și României.
După semnarea de către Franța, la 22 iunie 1940, a armistițiului cu Germania, la Compiegne, prin notele ultimative din 26 și 28 iunie 1940, guvernul Uniunii Sovietice a rupt granițele românești, ocupând teritoriile Basarabiei, Nordul Bucovinei și Ținutul Herței (44.500 kmp și o populație de 3,2 milioane locuitori din Basarabia, respectiv 6.000 kmp și o populație de 500.000 de locuitori din Nordul Bucovinei).
În intervalul 22 iunie — 1 iulie 1941, de-a lungul Prutului, subunități române au realizat mici capete de pod la est de râu, care au fost supuse ripostei forțelor sovietice. Mai multe centre urbane din partea de est și sud-est a țării au fost supuse bombardamentelor aeriene sovietice, precum Constanța, la 26 iunie. Începând cu 1 iulie, diviziile Armatei a IV-a române asigurau flancul drept german, înaintând pe direcția Huși, Chișinău, Dubăsari. S-au desfășurat lupte grele în localitățile Epureni și Țiganca. La 9 iulie 1941, marile unități române dețineau controlul deplin asupra întregului teritoriu al Nordului Bucovinei.
Ultimele divizii sovietice retrase din partea de nord a Basarabiei dincolo de Nistru au fost cele din zona orașului Orhei, la15 iulie. La 16 iulie, unitățile Diviziei blindate au intrat în orașul Chișinău, continuând înaintarea spre Tighina. S-a trecut la ofensivă în sudul Basarabiei, unde acționa Corpul 5 armată. Amenințate cu încercuirea, trupele sovietice au început să se retragă spre est, până la aliniamentul fortificat de pe malul estic al Nistrului, unde la 26 iulie marile unități germane și române s-au întâlnit.
Armata a III-a română a fost subordonată de către Armata 11 germană, iar marile unități ale Armatei a IV-a au trecut sub conducerea operativă română, rămânând în dispozitiv de apărare pe Nistru și pe litoralul maritim.
La 8 august 1941, marile unități din compunerea Armatei a IV-a române au primit ordin să acționeze pe direcția generală Nistrul inferior — limanul Tiligulski, având obiectiv final Odessa. La 16 octombrie 1941, după două luni de lupte grele, trupele Armatei a IV-a române au cucerit Odessa. Pierderile Armatei Române s-au ridicat la 92.545 militari, dintre care 17.729 morți și 63.345 răniți și 11.471 dispăruți. Începând cu 15 iunie 1942, unități militare române au fost introduse succesiv în luptele din Caucaz și Cotul Donului — Stalingrad, unde au luptat până la 3 februarie 1943. În aceste lupte, Armata Română a suferit mari pierderi materiale și umane: 155.010 ostași din 228.072 cât au avut, la 19 noiembrie 1942, cele două corpuri (a III-a și a IV-a).