În mai 1941, Grupul Panzer 1 a fost ataşat Grupului de Armată Sud al feldmarşalului Gerd von Rundstedt la începutul Operaţiunii Barbarossa. La începutul Operațiunii Barbarossa în iunie 1941, Grupul Panzer 1 a inclus III, XIV și XLVIII Corpuri de Armată (motorizate) cu cinci divizii panzer și patru divizii motorizate (două dintre ele SS) echipate cu 799 de tancuri. Grupul Panzer 1 a servit în sectorul sudic al Frontului de Est împotriva Armatei Roșii și a fost implicat în bătălia de la Brody
care a implicat până la 3.000 de tancuri ale Armatei Roşii. Unitățile Grupului au închis înconjurul armatelor sovietice lângă Uman și lângă Kiev. După căderea Kievului, Grupul Panzer 1 a fost extins pentru a deveni Armata 1 Panzer (la 6 octombrie 1941), cu Kleist încă la comandă. Armata a capturat Rostov, dar a fost forțată să se retragă opt zile mai târziu.