Maaliskuussa 1941 panssariryhmä 1 liitettiin kenttämarsalkka Gerd von Rundstedtin armeijaryhmittymään Etelä - Barbarossa-operaation alussa. Kesäkuussa 1941 käynnistettyyn operaatioon Barbarossa Panzer Group 1 sisälsi III, XIV ja XLVIII armeijakorpusseja (moottorisoituja), joissa oli viisi panssaridivisioonaa ja neljä moottorisoitua divisioonaa (joista kaksi oli SS), jotka olivat varustettu 799 panssarivaunuilla. 1. panssariryhmä toimi itärintaman eteläosassa punaista armeijaa vastaan ja osallistui Brodyn taisteluun.
Siinä oli mukana jopa 3000 puna-armeijan panssarivaunua. Ryhmän yksiköt sulkivat piirityksen Neuvostoliiton armeijoiden ympärille Umanin ja Kiovan lähellä. Kiovan panssariryhmä 1 laajennettiin 1. panssariseuraksi (6. lokakuuta 1941) ja Kleist oli yhä komennossa. Armeija valloitti Rostovin, mutta joutui perääntymään kahdeksan päivää myöhemmin.