意大利在利比亚境内内奥康纳交战的失利使希特勒意识到墨索里尼在非洲需要刻不容缓的支援。于是，500架飞机奉命从挪威飞往西西里岛，随后它们便对班加西展开了猛烈的轰炸，这意味着奥康纳将无法再使用该港口。在经历了希腊战役和克里特战役后，英国的西非沙漠部队已经仅剩一个装甲师，一个并不齐整的步兵师及一个摩托化旅。1941年3月，希特勒派中将隆美尔到的黎波里指挥于2月12日开始动身出发的德军第5轻装甲师和第15装甲师。隆美尔在1940年法国战役中所取得的成功只不过为他在德国国防军中已经享有盛名的声誉锦上添花而已――他曾在第一次世界大战中被授予象征德国最高英勇标志的“蓝十字战功勋章”――而现在，他又即将获得“沙漠之狐”的美誉。

1941年3月24日，隆美尔发起了他的利比亚攻势。由于政治上的当务之急令英国的防线太长太过单薄――在希腊、克里特、东非、叙利亚、伊朗、巴基斯坦、埃塞俄比亚和埃及均有分散的兵力，韦维尔的部队根本无法在昔兰尼加抵挡德国非洲军团前进的步伐。德军在第一天便攻克了阿盖拉，随后，隆美尔派第21装甲师穿过沙漠地带经由梅基利直达图卜鲁格，从4月10日至13日，该师一直未能成功地从负责防守的澳大利亚第7师手中夺取这座城市。隆美尔最终还是只能决定采取围困的办法，澳大利亚第7师，后来在这场包围令人紧张地持续了七个半月。尽管在5月12日，238辆坦克和43架“飓风”式战斗机设法穿过地中海被运到了非洲，但德军施加的压力仍在继续。

作为这场战争到目前为止表现最为出众的一位英军指挥官，奥康纳也在4月17日被德军俘虏，之后被关押在意大利。“我对自己被俘爱犬震惊，”他后来说道，“我从没想过这会发生在我身上――可能有点自以为是了――可我当时还在距离己方前线数英里外的地方，我们的运气有些差，把车开到了一处沙漠里，这时恰巧碰上了德国人派出的一支侦察队，于是就落入了他们手中。”1943年12月，奥康纳成功从监狱中逃脱，之后还在诺曼底继续战斗过，然而不管怎样，当英国迫切需要他在非洲的沙漠战场上抵挡隆美尔时，他却一下子丧失了战斗力。

“轴心国集团开辟地中海前线的决定，”一位首要的历史学家认为，“是一次关键的战略失误，若是同盟国再不利用这位的良机的话，那么他们未免太过愚蠢了。”从长远的观点来看，德国突然决定插手地中海战事实际上削弱了它对苏联的战争准备，因为若是在1941年春季便发起进攻，将会更加出其不意。此外，德国还需要从战争的主要攻击目标方向上抽调部分军力，另外1943年对西西里岛的入侵也意味着德国空军将不得不从挪威调集军力向南输送，而这支空军本可以一直在挪威制衡摩尔曼斯克通道。不过，从短期来看，德国确实取得了重大胜利，并且也期望着能有更大的战果出现。

1941年4月，伊拉克爆发了一场军事政变，这次事件将反英派的阿里将军推向了政治权力的顶峰，其“国防政府”随后于5月2日宣告独立。月底，外约旦的一支英军部队迅速占领了巴格达。在阿里逃到伊朗后，一位亲英的摄政王很快取代了他，开始统治伊拉克。之后，英国的下一个目标对准了法国维希政府控制的叙利亚，该政府曾在这次政变中答应向阿里提供德制武器。6月8日，英国军队和“自己法国”战士一起对该国发起了攻击，仅仅数星期后，盟军便于7月5日和对方达成了停战协议，根据这一协定，英国取得了在战争期间占领叙利亚的权利。1941年6月22日，希特勒开始大举入侵苏联，丘吉尔立即宣布同苏联结为盟国，这一地区的均衡态势也于此刻开始显著扭转。在伊朗政府拒绝了英美两国提出的从该国驱逐德国特使的要求后，苏联和英国于8月25日发动了入侵进攻，伊朗民族主义者的抵抗不到一星期便分崩离析。9月17日，英苏两国的军队占领了德黑兰。尽管伊拉克、叙利亚和伊朗从此时起一直到战争结束时都坚定地站在了同盟国阵营的这方，也为英国带来了所需的石油资源，但毫无疑问的是，埃及已经落入了隆美尔之手，英国也根本无力保护其在该国的利益了。

直到11月17日的晚上，代号“十字军行动”战役正式展开，英军开始了交战以来最大规模的装甲攻势。11月19日－22日，从马特鲁出发的英军部队在西迪赖宰格的沙漠坦克战役中遭到了严重阻截，而图卜鲁格城中的一次突围行动也遭到了重创。德军坦克在这场战争中的表现明显优于英军。尽管隆美尔对英军进行了反击，甚至还派部队兵力向埃及实施了一次宽侧翼的迂回机动，但奥金莱克的神经一直紧绷着，到12月7日，德军非洲军团被迫移动到图卜鲁格以西一带，这座城市终于在当天解除了围困。到该年年底，时任第8集团军怀念的里奇将军已经迫使隆美尔越过昔兰尼加，回到了队盖拉一线。