1943年11月17日に、ウクライナ西部の都市であるイヴァノ・フランキフスクのスタニスラヴィフで、ドイツ軍警察が劇場を包囲して、劇場にいた学生や市民を捜索して、そのうちの約38人から拳銃を発見した。直ちに、ドイツ軍警察は劇場の周辺で、彼らの知人や友人の前で彼らを射殺した。劇場の集会の向かい手にあるユダヤ教会の集会場の壁の前で、約27人のウクライナ民族主義者組織(OUN: Organisation of Ukrainian Nationalists)一員が、公開処刑にて射殺された。
第二次世界大戦の東部戦線にて、1941年6月22日に、ドイツ軍によるソ連への奇襲侵攻が始まった。ドイツ軍の動きは迅速で、11月末までにウクライナのほぼ全域を支配下に入れた。当初、ドイツ軍はウクライナの一部の住民から解放者として迎えられた。ドイツ軍は6月30日にリヴィウに侵入する際、同行した年少の急進派メンバーであるOUN-Bは6月30日にウクライナの臨時国家の樹立を宣言した。ナチスは8月、ガリシアをポーランドに併合し、ブコヴィナをルーマニアに返還し、オデッサを首都とするトランスニストリア州をルーマニアに支配権を与えた。1941年秋、ユダヤ人の大量殺戮が始まり1944年まで続いた。約150万人のウクライナ系ユダヤ人が死亡し、約80万人以上が東部に避難した。キエフのベイビー・ヤール(Babyn Yar)では、2日間の虐殺で約34,000人近くが殺害された。1942年初頭から、ヴォルヒニアで、後にガリシアで、1942年10月14日にOUN-Bはウクライナ反乱軍(UPA: Ukrainska Povstanska Armiia)である民族主義パルチザン部隊の結成した。OUN-Bはドイツ軍と緊密に協力することを誓約した。
1943年初頭のスターリングラードの戦いでドイツ軍に勝利すると、ソビエトは西方への反攻を開始した。1943年半ば、ドイツ軍はウクライナからゆっくりと撤退を開始し、大規模な破壊を残した。1944年春、赤軍はガリシアへの進駐を開始し、10月末にはウクライナ全土が再びソ連の支配下に入った。第二次世界大戦中にウクライナが被った人的・物的損害は甚大であった。約500万から700万人が死亡した。700以上の市町村と28,000以上の村が破壊されたため、1,000万人が家を失った。1945年、ウクライナは国際連合に加盟した。