1941 m. gegužę 1-oji Pancerų grupė buvo prijungta prie feldmaršalo Gerdo von Rundstedto armijų grupės "Pietras" operacijos "Barbarossa" pradžioje. 1941 m. birželį, kai prasidėjo operacija "Barbarossa", 1-oji Pancerų grupė apėmė III, XIV ir XLVIII armijų korpusus (motorinius) su penkiomis pancerų divizijomis ir keturiomis motorinėmis divizijomis (dvi iš jų SS), aprūpintomis 799 tankais. 1-oji Pancerų grupė tarnavo pietiniame rytinio fronto sektoriuje prieš Raudonąją armiją ir dalyvavo Brody mūšyje.
Jame dalyvavo net 3000 Raudonosios armijos tankų. Grupės padaliniai uždarė sovietų kariuomenės apsupimą netoli Umano ir netoli Kijevo. Po Kijevo žlugimo 1 Pancerų grupė buvo išplėsta į 1 Pancerų armiją (1941 m. spalio 6 d.), kol Kleistas vis dar vadovavo. Armija užėmė Rostovą, bet po aštuonių dienų buvo priversta atsitraukti.