英軍取得大勝後，本可以繼續乘勝追擊進軍黎波里，將意大利軍隊徹底逐出北非。無奈此時巴爾幹半島戰爭陰雲密佈，長期以來將希臘視為自己勢力範圍的英國便將北非戰場的部分兵力轉移到希臘。對北非豐富資源和戰略地位覬覦多時的希特勒瞅準時機，於1941年2月6日作出了出兵非洲的決定，並任命在法國戰役中嶄露頭角的埃爾溫.隆美爾中將出任非洲軍團司令官。
希特勒為何點將隆美爾去非洲?
此時希特勒選擇隆美爾並非心血來潮，用他自己的話說：“之所以我挑選了隆美爾，是因為他知道怎樣去激勵部下，這點很重要，對一位必須在特別艱苦的氣候條件下，諸如北非或者北極這樣的環境裡作戰的指揮官來說，更是絕對必要的，隆美爾是個最合適的人選。”
1941年2月12日，隆美爾第一次踏上了北非這片註定要在他的生命中留下濃墨重彩的土地。跟隨他來到北非的部隊少得可憐，第5輕裝甲師直到3月11日才全部到位。隨後的一段時間，隆美爾命令該師儘快熟悉地形，並組織了幾次抵近偵察，非洲軍有了擊敗英國的信心。3月31日，隆美爾拒不執行希特勒“守住現有防線，準備一次嚴格控制的有限進攻”的命令，也不顧意軍統帥加里波爾蒂的反對，未等非洲軍團的主力全部到位，就毅然發動了“松嫩布蘭姆”行動，此時他所仰仗的只有第5輕裝甲師那不足100輛的Ⅲ號和Ⅳ號坦克。
1941年4月2日，看到德軍發起進攻，英軍中東總司令韋維爾大感意外，部隊除了退卻還是退卻。4月6日，英軍西沙漠部隊新任司令官尼姆和改任顧問的奧康納同乘一輛汽車撤退時，在漫天黃沙當中迷失了方向，最後竟鬼使神差地闖入德軍隊伍當中成了俘虜。4月8日，英軍第2裝甲師和印度第3裝甲旅被德軍截住殲滅，包括師長、旅長在內的3000人被俘。德軍第5輕裝甲師燃油即將用盡，於是就利用繳獲品補充，至4月9日，德軍偵察部隊已抵達埃及邊境。一週之內，隆美爾只用一個輕型裝甲師，竟然在北非沙漠中推進了600多公里讓英軍望風而逃，號稱沙漠上颳起了“隆美爾旋風”。嚴格而論，這一次奇蹟的出現，主要是因為英軍心頭還籠罩著法軍慘敗的陰影，使其不敢同德軍交鋒。
隆美爾未經激戰就取得大勝，接著就想拿下港口城市圖卜魯克。該城地處利比亞海岸公路上，距離利埃邊境120公里，如佔領圖卜魯格德軍就可以大幅縮短補給線長度，直接通過海運將物資送到英軍所在的埃及邊境附近。對英軍來說，若丟掉圖卜魯克就很難擋住隆美爾乘勝攻入埃及的腳步，因而英軍決定堅守圖卜魯克，企圖使之成為德軍的“肉中刺”。4月11日，隆美爾又得到1個新的德國師增援，完成了對圖卜魯克的包圍併發起進攻。此時要塞守軍共3.6萬人，德軍無論是兵力還是武器數量都遠遠落後於英軍，德軍攻城一個多月也一直未能成功。
此時，英國看到德國將主力東調準備進攻蘇聯，因而也敢於抽調兵力和坦克、飛機增援北非。僅5月12日就有238輛新式坦克運抵埃及亞歷山大港，其中有135輛“馬蒂爾達-Ⅱ”型步兵坦克和70輛新型的“十字軍”巡洋坦克。英軍在北非的部隊人數也增加到10萬餘人，不過從5月中旬到6月中旬發起了兩次為圖卜魯克解圍的攻勢，都被隆美爾打退。
此時的隆美爾，完全處於以少戰多的狀態下。在6月間他手下只有兩個裝甲師共150輛坦克，其中戰鬥力稍強的Ⅲ號和Ⅳ號坦克加起來才只有95輛，此外還有60架戰鬥機和79架轟炸機提供空中火力支援。比起英軍反攻過來的300輛坦克，116架戰鬥機和128架轟炸機的強大陣容來說，德軍兵力和裝備的差距十分明顯。不過隆美爾採取的戰術卻很有效，他巧妙地在英軍的行進路線上布好了“口袋”，先以88毫米高射炮在遠距離射擊，再以坦克部隊包抄其後路。 結果英軍兩次進攻都被打退，每次損失的兵力都以千數計。德國國內考慮到非洲戰場是一個重要的戰略方向，對隆美爾的戰功進行大肆宣揚，使他的聲譽和威望在德國國內不斷攀升，不久之後被授予上將軍銜。
當時英軍明白，沙漠作戰打的就是後勤戰爭，自己的後勤供應情況比德軍好得多，兵力也多，何況圖卜魯克港還在英軍手裡，而隆美爾漫長的補給線最終將成為他繼續進攻的“死穴”。北非英軍擴編了第8集團軍下轄兵力13萬人，有坦克900輛，飛機1000餘架。隆美爾下屬的兵力也達到10萬人，卻只有4個德國師能充當作戰主力。原來戰鬥力很差的意大利部隊經過隆美爾整頓，再加上向各師派去德國特遣隊，戰鬥力在1941年以後的兩年內有些提高，但仍只能擔負掩護側翼和保護後方的任務。德軍非洲裝甲集群共有坦克350輛，飛機400架，從數量上看更是遠遜於對手。希特勒因對蘇聯激戰正酣無法給非洲軍以增援，這就決定了隆美爾的處境將更加困難。
11月18日，英軍對德意軍隊發動了代號“十字軍行動”的攻勢，隆美爾事先並沒有採取防備，號稱“沙漠之鼠”英軍第7裝甲旅進展迅速，兩天後就衝到距離隆美爾的指揮所僅有15公里的地方。不過德軍畢竟作戰經驗豐富，各級指揮官馬上將新型的50毫米反坦克炮、88毫米高射炮與坦克巧妙搭配，互為補充，配合使用，使英軍第7裝甲旅損失慘重，直到第4和第22裝甲旅趕到增援後，雙方才形成僵持狀態。這時隆美爾知道，長時間的消耗戰對於物資儲備不足的德軍會越來越不利，於是決定於24日發動一次奇襲，親自率領裝甲部隊大膽插入埃及境內的英軍後方，切斷其補給線。
不幸的是隆美爾的這次奇襲行動被英軍識破，德軍第15裝甲師見勢不好便倉促撤退。12月4日，後備力量充足的英軍再次向德意軍發起攻擊，隆美爾手下能用的坦克和剩餘的燃料已不足以支撐繼續戰鬥，只得被迫向西沿沙漠公路實施長途後撤，一直退回到了班加西以西地區靠近能補給的港口。這次撤退，也是隆美爾在整個北非對決中的第一次撤退，雖說與隆美爾的指揮水平並無多大關係，但也就此打破了德軍在北非不可戰勝的神話。
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