W dniu ataku Niemiec na Związek Radziecki (22 czerwca 1941 roku) 4 Armia była częścią Frontu Zachodniego[3]. Generał pułkownik Pawłow, dowódca Frontu Zachodniego, postanowił przenieść wcześniej niektóre oddziały 4 Armii (było to początkiem 1941 roku). 42 Dywizja Strzelecka została przesunięta do Brześcia, a kwatera główna 14 Korpusu Zmechanizowanego do Kobrynia, co według słów historyka Johna Ericksona pozbawiło 4 Armię zarówno sił rezerwowych, jak i sił drugiego rzutu[4]. Naprzeciw 4 Armii za rzeką Bug stała 4 Armia niemiecka, składająca się z dwunastu dywizji piechoty, jednej dywizji kawalerii i 2 Grupy Pancernej. Niektóre jednostki 4 Armii stały w obliczu poważnych trudności. Kiedy dowódca armii gen. mjr A.A. Korobkow, spotkał się 10 czerwca ze swoimi oficerami, to wówczas dowódca 14 Korpusu Zmechanizowanego gen. mjr S.I. Oborin, podkreślał z naciskiem, że ponad połowa jego żołnierzy to nieprzeszkoleni rekruci, że wojska artyleryjskie otrzymały armaty do których nie było amunicji i że liczba ciężarówek pozwalała im czynić korpus mobilnym w zaledwie 25%, reszta musiała maszerować pieszo[5].
W przeddzień ataku 4 Armia stała się ofiarą niemieckiego sabotażu łącznościowego. Poszczególne jednostki straciły ze sobą połączenie telefoniczne, odcięto zasilanie, a sama twierdza Brześć utraciła swoje magazyny wody pitnej. Od godz. 5:00 rano 22 czerwca toczyły się wokół twierdzy we Brześciu zacięte walki, choć siedem batalionów wokół fortecy z 28 Korpusu Strzeleckiego cierpiało na braki w ludziach, dezorganizację i nieefektywność. Pomimo tych mankamentów ostateczne zdobycie twierdzy przez Niemców zajęło trochę czasu w związku z zawziętym oporem radzieckim. O 16:00 22 czerwca sztab 4 Armii był z powrotem w Zaprudzie, a Sztab Generalny frontu rozkazał 14 Korpusowi Zmechanizowanemu rozpocząć atak w celu wycofania się z Brześcia i dotarcia do linii frontu. Jednak sztab armii przeczuwał, że plan nie ma szans powodzenia i tak się zresztą stało. Kiedy następnego dnia rozpoczęto działania zaczepne, powiodły się one tylko w bardzo niewielkim stopniu[6]. W związku z tym trzy dni później dowódca Frontu Zachodniego rozkazał całkowity odwrót w celu uniknięcia okrążenia. 4 Armia została wycofana na linię od Bytina do Pińska. Tego samego dnia nadeszły kolejne instrukcje od gen. Pawłowa. Aby móc osłonić koncentrację armii rezerwowych przy rzece Dniepr 4 Armia miała utrzymać swoje pozycje przy rzece Szczara, rejon umocniony Słuck oraz linię rzeki Słucz. Niestety rejon umocniony Słuck, tak jak zostało to przypomniane Korobkowi, dużo wcześniej otrzymał instrukcje o przeniesieniu arsenałów uzbrojenia do twierdzy w Brześciu (która się wciąż broniła). Tym samym zaplanowana obrona rejonu umocnionego Słuck nie mogła się powieść i Słuck padł już 27 czerwca[7]. Następnie 4 Armia wzięła udział w obronie rejonu wokół Bobrujska.
Pod koniec lipca 1941 roku rozpoczął się proces rozpadu 4 Armii. Dowódcy (gen. mjr Aleksandr Korobkow i gen. mjr Oborin) zostali rozstrzelani. 24 lipca armia została rozformowana, a na bazie dowództwa Armii utworzono dowództwo Frontu Centralnego.
II formowanie
Pod koniec września 1941 roku 4 Armia została sformowana ponownie utrzymując status samodzielnej jednostki aż do grudnia i będąc przez ten czas w rezerwie Stawki. Sztaby polowe 52. i 54. Armii użyto do uzupełnienia dowództwa armii.
4 Armia brała udział w kontrataku na Tichwin w celu odblokowaniaLeningradu. 17 grudnia 1941 roku 4 Armia została włączona w skład Frontu Wołchowskiego. Od stycznia 1942 do listopada 1943 roku 4 Armia walczyła na froncie wołchowskim i leningradzkim wykonując także działania na tyłach frontu. W odróżnieniu od innych części frontu wschodniegoArmia Czerwona nie wykazywała się dużymi zdobyczami na północy do 1943 roku. 4 Armia została rozformowana w listopadzie 1943 roku.
Marek Depczyński: Rosyjskie siły zbrojne. Od Milutina do Putina. Warszawa: Bellona, 2015. ISBN 978-83-11-13505-5.
W.I. Feskow, K.A. Kałasznikow, W.I. Golikow: The Soviet Army in the Years of the ‘Cold War’ (1945-1991). Tomsk: Tomsk University Press, 2004. ISBN 5-7511-1819-7. Brak numerów stron w książce
Michał Fiszer, Jerzy Gruszczyński: Operacja Barbarossa 1941. Hitlera uderza na ZSRR. Poznań: 2009. ISBN 978-83-261-0286-8.
Jan Nikołajuk. Pierwszy sowiet. Dyslokacja wojsk RKKA i NKWD na „występie białostockim” w przededniu Barbarossy. „Militaria”. 4(26), 2012. Turka: Oficyna Wydawnicza Kagero.
Mikołaj Plikus (kier.): 50 lat Armii Radzieckiej. Mała kronika. Warszawa: 1968.