1940年6月10日，意大利对英法宣战，英军此时在埃及采取积极防御策略。6月25日，法国被德军击败，原先在黎波里塔利亚与突尼斯的法军对峙的意大利第5集团军便被派到昔兰尼加，意第10军团实力得到加强，兵力达到了24万人。墨索里尼要求第10军团在8月8日对埃及发起攻击，但是意军由于后勤以及人员素质问题，战力很不理想，直到9月8日，迫于上级压力，意军开始进攻埃及。英军韦维尔将军一边命令防卫部队骚扰敌军，一边率军撤往迈尔萨–马特鲁(英军主力驻扎在这里，英第7装甲师驻扎在侧面)。
9月16日，意军抵达位于迈尔萨–马特鲁以西约80英里的马克提拉，意军再次出现后勤问题，只能停止前进。尽管墨索里尼一再要求部队继续前进，可是格拉齐亚尼元帅却不予理睬。他在西迪巴拉尼修筑工事，加强前线阵地，后方部队分散扎营。针对意军的这种情况，英军制定了“罗盘行动”，预计用4~5天时间各个击破意军工事。12月9日，意军前方10个师遭到英军约3.6万人的攻击并出现溃退，1941年1月，英军攻占巴迪亚和图卜鲁格，意军退抵比达夫门，英第7装甲师横穿沙漠予以拦截，意军投降。在不到10周的时间里，英军势如破竹打到了阿格海拉，彻底歼灭意大利第10军团，俘虏了13万多人。
意大利军队向英军投降
1941年2月12日，埃尔温·隆美尔来到黎波里城，并担任非洲军团总司令。他视察完前线后，要求在城东锡尔特构筑一道防线。月末，德军第5轻装甲师的坦克团从黎波里登陆，为了给英军造成困惑，同时也为了鼓舞意军士气，隆美尔进行了阅兵。他还命令制造了几百辆假坦克以让英军侦查，而真正的坦克早已向东进发了。
2月中旬，英军占领班加西港后，立即将重兵调往希腊，此时留守昔兰尼加的只有澳大利亚第9师和第2装甲师。韦维尔认为德军最多就是一个加强坦克团的援军，德意军队不一定会在夏秋交际时发起攻击。
隆美尔要求第5装甲师的先锋部队以锡尔特为起点，沿海岸线向东试探性进军，结果一帆风顺地向东前进了近900公里，鉴于此，隆美尔决定征服非洲。首先将昔兰尼加争夺回来，再攻占埃及以及苏伊士运河，只是德意高层并不赞同这一计划，因为兵力不够。隆美尔可不管那些高层的意见，依然坚持向英军发动攻击，3月31日，德军攻占利比亚的卜雷加港口，4月2日，德军攻陷其北部城市阿杰达比亚。这完全超出了韦维尔的预判，他慌忙下令全线撤退。4月3日，英军放弃昔兰尼加首府班加西并焚毁了它。4月4日，隆美尔兵分多路继续前进。此时，澳大利亚第9师正撤往德尔纳，英第2装甲师却滞留在迈基利与姆苏斯之间。隆美尔当即命令第5装甲师全速挺进迈基利，另派出一小股力量向姆苏斯前进，之后又令第8机枪营猛攻德尔纳，切断迈基利与姆苏斯的道路并将巴尔比亚大道封锁。4月8日，第5装甲师占领迈基利并俘虏了英军包括师、旅长等高级军官在内的3000多人，英第2装甲师和印度第3装甲旅全军覆没。当天，第8机枪营攻占了德尔纳并俘获英军司令尼姆及奥康纳等高级军官。在一个多月的时间里，整个昔兰尼加除了图卜鲁格之外，全被隆美尔率军占领，北非战局彻底扭转。
占领迈基利后，隆美尔下令：部队不休整，全速向图卜鲁格攻击前进。图卜鲁格港湾的战略位置不言而喻，德英双方分毫不让，这是一个咽喉要道，谁得到它，谁就有生存下去的底气。英军中东军总司令韦维尔决心死守图卜鲁格，守军兵力包括6个步兵旅、4个炮兵团、2个反坦克团共计3.6万名英联邦军队驻守在这里。4月11日，隆美尔围住图卜鲁格并发动全面进攻。由于德军兵力少于防守英军，并且英军有来自地中海的海、空军力量协助，一直到5月9日，隆美尔也没有取得任何战果，图卜鲁格挡住了非洲军团的前进脚步。
英军增援北非
到1941年6月初，北非英军得到了极大的兵力和物资的支援，补给船只由皇家海军护航，绕道好望角，由红海–苏伊士运河到达埃及，避免了德军潜艇的袭击和骚扰。韦维尔信心大增，决定要用一次战役，全歼隆美尔的非洲小型兵团，行动代号“战斧”。隆美尔对自己的情况十分清楚，所有步兵都在围困图卜鲁格，没有兵力可以进行一场会战。他决定进行机动性防御，88毫米高射炮便成了他的秘密武器，此炮口径大，能够远距离击穿英军坦克装甲，坦克克星那是实至名归。一直到1942年，英国人才知道自己的坦克是被这种打飞机的高炮击毁的。隆美尔在英军的必经之路上布置了4门88毫米高炮(非洲兵团总共只有8门)，让第15装甲师负责防守卡普措小道，第5轻装甲师负责侧翼攻击。
88毫米高炮平射
1941年6月15日，英军开始攻击图卜鲁格外围的德意联军，他们兵分三路，目标分别指向卡普措小道、西迪奥马、哈尔法亚谷地，只要突破其中一点，便可会合守军，直插德意军队侧后并切断其补给线，迫使隆美尔进行会战。不过，英军有一个致命问题：兵力分散、孤立、不能呼应。当时大部分意大利军队在围困图卜鲁格，隆美尔可调动的部队只有两个装甲师，他决定集中兵力各个击破。在哈尔法亚，英第4印度师和第22近卫旅的坦克部队在开战没多久便失去了作战能力，他们被一股强大的火力完全压制，可他们却不知道火力来源。英军损失惨重，被迫停止攻击。16日，双方继续奋战，英军两个装甲师压制住了第15装甲师，并攻占了附近的穆塞，随时可能包抄德军后路。隆美尔当机立断，命令第5轻装甲师向敌侧翼发起攻击。不料在西迪奥马与英第7装甲师遭遇，英第7装甲师不敌，败下阵来，第5装甲师直插英军侧翼，形势立转。隆美尔命令第15装甲师主力撤出卡普措小道，沿第5装甲师占领区域向英军左翼发起攻击。英军此时并没有意识到即将被包围，仍在攻击第15装甲师阵地，他们并不知道是一群反坦克步兵在阵地上顽强地阻击着他们。
6月17日，德军两个装甲师主力从侧翼进攻卡普措一线，英军抵抗不住自乱阵脚，造成英军坦克损失极大。不久，隆美尔命令部队向哈尔法亚攻击前进，此时英国人恍然大悟，命令部队焚烧物资，全线撤退。
在2天多的时间里，英军留下了200多辆坦克，约90辆是被击毁或俘虏的，其他皆因故障而滞留，德军仅仅损失25辆坦克就把英国人赶回了出发地，英国人想要救援图卜鲁格的计划算是泡汤了。
由于粉碎“战斧”行动的巨大战功，隆美尔被晋升为上将，他的非洲兵团也随之晋级为非洲装甲兵团，辖第15装甲师、第21装甲师(由第5轻装甲师改编)、第90轻装甲师。加上意大利军队，此时非洲装甲兵团拥有3个德国师和7个意大利师(战力不敢恭维)，450辆坦克，300架飞机。
丘吉尔并不甘心非洲战场的失败，他将韦维尔撤职，由奥金莱克接任中东军总司令，所有北非部队统编为第8集团军，下辖第30装甲军和第13军，共计7个师，900辆坦克，1000架飞机。英军决定将隆美尔及其非洲部队彻底赶出非洲大陆，并制定了行动代号“十字军”的作战计划。
1941年11月18日，“十字军”行动正式开始了。隆美尔开始只是认为这是英军的一次试探进攻，于是只派出了第21装甲师迎战。19日，英军攻占了西迪雷泽格机场，20日，隆美尔明锐地察觉到英军并非一般性的小行动，他立即命令部队放弃攻打图卜鲁格。21日，隆美尔集中兵力扑向西迪雷泽格。22日，第21装甲师借助88毫米高炮的神威，一举击溃了英军第4、22坦克旅，重新夺回西迪雷泽格机场。第15装甲师也趁夜色掩护，冲破英第7装甲师的防线，取得胜利。
11月23日，惨烈的坦克战正式开始了。非洲装甲兵团的坦克一字排开，和88毫米高炮一起为后续的2个步兵团部队开道，步兵乘坐大卡车紧跟坦克前进。英军火力强大而猛烈，德国军人丝毫不惧，步兵指挥官挺直身子激励士兵，就算被打到，下一级军官也会立刻接替指挥位置，英军被德军的勇气惊呆了，士气越来越低落。最终，德军歼灭了英第7装甲师残部和南非第1师大部，德军此战损失惨重70多辆坦克被击毁。虽然德军赢得了这场战斗，也使英军蒙受巨大损失，可是英军后续力量源源不断，很快便可恢复实力，而非洲兵团却难以做到，此消彼长。
11月24日，隆美尔打算调集全部力量袭击第8集团军后方，迫使英军全线溃退。为了切断英军退路，隆美尔率领兵团主力穿过利比亚与埃及边境，向东进发。英第8集团军司令坎宁汉正要打算撤退，被奥金莱克制止，他将坎宁汉撤职，由里奇担任第8集团军司令，带领英军向西迎战。26日，英联邦新西兰师重新占领西迪雷泽格机场，图卜鲁格守军也突破了德军封锁。此时德军后方指挥官威斯特法尔上校因为无法联系到隆美尔，只能命令第21装甲师调头向图卜鲁格从后方攻击新西兰师。由于第21装甲师调头过早，致使隆美尔此处突袭计划失败了。
11月27日，隆美尔开始往回调兵，30日，隆美尔重新夺回西迪雷泽格机场，图卜鲁格再次被围，此战，击毁英军各式坦克、战车约800多辆，击落飞机127架，俘虏9000人。而隆美尔也是付出了高昂代价，损失坦克142辆，人员损失3000多人。形势对隆美尔越来越不利，英军随时可能卷土重来，而自己的补给线越来越难以为继。12月5日，隆美尔不得不下令部队后撤，忍痛放弃围困了240多天的图卜鲁格。1942年1月10日，隆美尔退回到卜雷加港，北非战场暂时安静下来了。
1941年底，希特勒对兵力进行了新的调整部署，对地中海的海空力量进行了加强，第2航空队对英军地中海的基地马耳他岛进行了轰炸，德意海军也在地中海对英军船只进行了大规模打击，确保从意大利到黎波里运输船的航线安全。1942年1月5日，9艘运输船抵达黎波里，将50辆坦克和2000吨燃油交付给非洲装甲兵团。这样一来，隆美尔就有150辆坦克了，他决定计划反攻，而英国人却认为他应该西撤，就连意大利人也这么认为。
隆美尔在研究作战计划
1942年1月21日，希特勒将非洲装甲兵团升级为非洲装甲集团军，隆美尔大受鼓舞，命令部队8时30分开始进攻。英军没有丝毫准备，仅仅一个交锋，英第1装甲师就损失了半数以上的坦克。1月25日，隆美尔攻克姆苏斯，然后佯攻迈基利，诱使英军主力回援，再猛攻班加西。1月29日，德军占领班加西，缴获大量战利品，英第8集团军司令里奇只好下令撤往贾扎拉。此后三个月，战线一直稳定在贾扎拉一带，双方都在积蓄力量：隆美尔拥有560辆坦克，其中230辆是意大利过时的坦克。英军拥有坦克850辆，其中有400辆是美国新式的格兰特坦克，另外还有420辆后备坦克。
隆美尔决定先发制人：对贾扎拉正面进攻的部队是4个意大利步兵师和1个德国坦克营，集团军主力在南面集结，再向北绕道其后方，切断英军的联系。1942年5月26日，隆美尔下令开始行动。第一天德军出其不意，英军只顾加强中央防线，对南边没有重视。隆美尔也没能像预计的那样完全切断英军退路。第二天，他手里只剩下150辆坦克了，而英军却还有420多辆。不得已隆美尔用88毫米高炮抵挡东门英军的攻击，调遣军队向西迪穆夫塔后撤。6月1日，德军终于在英军的西迪穆夫塔阵地打开缺口并恢复了与后方的联系。6月5日，英军派出一半的兵力想要堵住缺口，只是他们误入德军反坦克阵地，派出的70坦克被击毁50辆，英军被压制了。隆美尔抓住战机，把印度第10旅、英第22坦克旅的支援部队以及4个炮兵团包围。6月6日，德军发动围歼战，全歼印度第10旅和英军4个炮兵团，只有第22坦克旅侥幸逃脱。
6月10日隆美尔攻占了贾扎拉南端的比尔哈希姆。6月12日，英第2、4两个坦克旅被德军两个装甲师包围，英第4坦克旅一战而败，英第2坦克旅和赶来增的英第22坦克旅只好撤退，英军损失坦克120辆。6月14日，英军只剩下70辆坦克，无奈只能撤离贾扎拉防线，退守埃及境内。6月17日早6点，德军第21装甲师和第15装甲师将英第7装甲师击败后，向哈勒法亚全速推进。
英军见德军行动如此迅速，便命令军队迅速撤离，德军直抵图卜鲁格。隆美尔计划：佯攻西南方向，吸引守军，自己率主力绕过，直接向埃及边境前进，再趁夜色调头在东南集结。此次，要塞的英军被这一记回马枪打得措手不及。6月20日，凭借炮兵和空军火力，德意军队当天下午便攻陷了图卜鲁格。6月21日，要塞司令克洛普带领33000名守军缴械投降，并缴获大量物资，足够30000人使用3个多月。
至此，隆美尔将整个昔兰尼加收入囊中。
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