1941年6月26日に、ソビエト軍はリトアニアのブラヴィエニシュケス収容所の囚人と看守を大量虐殺した。1941年6月22日からの独ソ戦により、撤退するソ連軍は残存したリトアニア人らの捕虜をプラヴィエニシュ収容所やライネイ森で虐殺された。
1940年7月に、ソ連のNKVD部隊により、リトアニア人の反政府勢力の約6606人を逮捕した。1941年6月にソ連軍は約17,500人ものリトアニア住民を、ソ連領の厳しい地域に大量追放した。リトアニア人は、1941年6月に反ソ連の六月蜂起をして、ナチス・ドイツはリトアニアと密接な連携を取ったが、臨時政府の独立は認めず占領した。
1939年8月、ナチス・ドイツはソ連と独ソ不可侵条約を締結した。秘密議定書でバルト三国と東欧の分割支配を締結した。1939年9月、ドイツとソ連がポーランド東部に侵攻した。ソ連はヴィリニュス地域をリトアニアに編入して返還された。1940年6月、リトアニアはソ連に侵攻されて独立を失う。侵攻は独ソ不可侵条約の秘密議定書に基づいた。1941年に6月22日に、ドイツ軍はソ連への侵攻による独ソ戦が勃発した。リトアニアは独ソ戦の末期まで、ドイツ軍の占領下に置かれた。ナチスとリトアニア人のナチス協力者は、リトアニアのユダヤ人を約19万5000人を虐殺した。
1944年に、ソ連軍が再びリトアニアに侵攻し、リトアニア・ソビエト社会主義共和国としてソ連に編入された。1944年から1952年にかけて、約10万人のリトアニア人は、パルチザンとしてソ連と戦闘した。約3万人のリトアニア人のパルチザン兵士と支援者は虐殺された。その他にも膨大なリトアニア人が逮捕され、シベリアのグラグへと強制追放された。第二次世界大戦中に、総計で約78万人の住民がリトアニアで虐殺された。
