Im August 1939 schloss die Sowjetunion einen Nichtangriffspakt mit Deutschland und sicherte sich in einem geheimen Zusatzabkommen die Wiedereingliederung der infolge des Polnisch-Sowjetischen Krieges verlorenen ostpolnischen Gebiete, des Baltikums und Bessarabiens. Nach der Besetzung genannter Gebiete und Länder durch die Rote Armee wurden diese in die Sowjetunion eingegliedert.

Nach dem Überfall Deutschlands auf die Sowjetunion am 22. Juni 1941 trat diese an der Seite der Alliierten in den Zweiten Weltkrieg ein (in der Sowjetunion Großer Vaterländischer Krieg genannt). In den ersten Kriegsmonaten verlor die Rote Armee Millionen von Soldaten, große Teile der westlichen Landesteile wurden verwüstet, später verhungerte bei der Belagerung Leningrads über eine Million Zivilisten. Bei Moskau (Winter 1941/1942), Stalingrad (Winter 1942/1943) und Kursk (Sommer 1943) fügte die Rote Armee den deutschen Truppen schwere Niederlagen zu und eroberte schließlich im Mai 1945 Berlin. Insgesamt kamen zwischen 1941 und 1945 auf sowjetischem Gebiet mindestens 20 Millionen Menschen ums Leben, davon fast die Hälfte Zivilisten.

Gegen Ende des Krieges eroberten und besetzten sowjetische Truppen schließlich japanisches Gebiet im Fernen Osten (Mandschurei, Süd-Sachalin, Korea und die Kurilen). 1945 bekam die RSFSR nach dem Potsdamer Abkommen das nördliche Ostpreußen, die heutige Oblast Kaliningrad, daneben gewann sie das südliche Sachalin und die Kurilen von Japan.