Sõrve 180-mm patarei ehitised laiusid nelja ruutkilomeetri suurusel alal. Selle koosseisus olid kaks kahuriblokki, patarei komandopunkt, tagavarakomandopunkt, diiselküttel tagavarakatlamaja, kahe õhutõrjepatarei kaitsedzotid ning tulepositsioonid. Komandopunkti kõrval asetses vana veski aluseks maskeeritud kaugvaatlustorn, mille optilised seadmed telliti Saksamaalt Zeissi tehastest. Tõsiseks probleemiks patarei ehitamisel kujunes sissetungiv põhjavesi. Korraliku hüdroisolatsiooni ei õnnestunudki saavutada, seetõttu pidid pumbad pidevalt töötama. Niipea kui pumbad peatusid, jäi patarei vee alla. Patareiülemaks oli kapten Aleksander Stebel, kelle nime järgi seda tänaseni rahvasuus Stebeli patareiks kutsutakse.
Hullem seisis Saaremaal aga alles ees. 1940. aasta juunis okupeeris NSV Liit kogu Eesti ning see liideti NSV Liidu koosseisu. Uus võim pandi kiirelt kehtima ka Saaremaal. Kui seni oli Eesti Vabariik teataval määral suutnud kohalikke elanikke Punaarmee ja laevastiku laiutamise eest kaitsta, siis nüüd võisid need teha, mis tahtsid, austamata eraomandit ning inimeste õigusi. 1941. aastaks oli Kuressaare 64 650 m2 suurusest koguelamispinnast läinud Nõukogude sõjaväelaste ja nende perekonnaliikmete valdusse peaaegu pool – 30 150 m2, lisaks veel ladusid ja teisi abiruume.
Peagi algasid Saaremaal arreteerimised. Esimeste arreteeritute hulka kuulusid endised maavanemad ning omavalitsusjuhid. Massiliseks muutusid repressioonid Saaremaal küüditamistega 1941. aasta juunis ja juulis. 14. juunil 1941 küüditati Saaremaalt Nõukogude andmetel 516 inimest, Juta Vessiku ja Peep Varju andmetel küüditati Saaremaalt kokku 1144 meest ja naist. Kuna Saaremaa jäi pärast Nõukogude Liidu ja Saksamaa vahel puhkenud sõja algust punaväe kontrolli alla pikemaks ajaks kui ülejäänud Eesti, jõuti siin nimelt juuli esimestel päevadel läbi viia ka teine küüditamine, mille ohvrite arv oli esimesest suuremgi. Õnneks ei jõutud enamikku juuli algul saartelt küüditatud naisi ja lapsi Saksa vägede kiire edasiliikumise tõttu Eestist välja viia. Siberisse jõudis 565 arreteeritud perekonnapead, kellest elusana naasis ainult 16.
Raskemini kui teisi Eesti piirkondi tabas Saaremaad ka julgeolekuorganite tapatöö. Kuressaare lossis toime pandud piinamiste ja tapmiste ohvriks langes 90 inimest, kellele lisandub 20 mõrvatut Iide külas ja 25 Salme vallas. Endel Püüa andmete kohaselt hukkasid Punaarmee ja repressiivorganid Saaremaal kokku 239 tsiviilisikut. Saaremaa kaotas aastatel 1940–1941 küüditatute, arreteeritute ja mõrvatutena vähemalt 1093 inimest, mida on suhtes elanike arvuga tunduvalt rohkem kui üheski teises maakonnas. Keskmisest raskemalt tabas Saaremaad ka mobilisatsioon Punaarmeesse. Võimalused enda varjamiseks olid minimaalsed ja mehi ilmus kogumispunktidesse suhteliselt palju. Saksa okupatsiooni ajal kogutud andmetel viis mobilisatsioon Saaremaalt kaasa 2395 meest. Lisaks neile toodi Saaremaale 400 Põhja-Eestis mobiliseeritut, keda Tallinna langemise järel polnud enam võimalik Venemaale saata. Saaremaal mobiliseeritud mehed jagati kahte rühma. Osa mehi saadeti mandrile ja sealt Venemaale, teine osa suunati kohaliku hävituspataljoni täienduseks. Umbes 300 mobiliseeritud mehest formeeriti eraldi pataljon, mis saadeti Hiiumaale, kust üks rood omakorda Vormsile lahingusse saadeti, kus see sakslaste poole üle jooksis.
Sõda ise jõudis Saaremaani aga juba 22. juunil 1941. Saksa lennuvägi üritas pommitada Stebeli patareid, kuid andis tulelöögi hoopis I maailmasõja aegsetele positsioonidele paar kilomeetrit eemal. Järgnes miinisõda Saaremaa vetes, sakslaste õhurünnakud muutusid regulaarseks. Aktiivselt tegutses ka Nõukogude Liidu lennuvägi. Stalini isiklikul korraldusel lähtusid Saaremaalt Kogula lennuväljalt merelennuväe pommirünnakud Berliinile. Ööl vastu 8. augustit saadeti Berliini suunas teele 13 pommituslennukit DB-3 Balti laevastiku 8. pommitajate brigaadi 1. miinitorpeedopolgust. Lennukid heitsid Berliinile pomme ja suutsid ka baasi tagasi pöörduda, vaid üks lennuk purunes maandumisel. Kuigi Berliini pommitamisel puudus sõjaline tähendus, jätkati lööke selle pihta propagandistlikel põhjustel ometi. Peagi said sakslased teada, et Berliini ründamiseks kasutab punavägi Saaremaad ning 6. septembril 1941 pommitati Kogula lennuväli puruks. Palju edukam polnud ka rannakaitsepatareide tegevus. Sovetlik sõjaajalugu loetles küll suure hulga Stebeli patarei poolt põhja lastud Saksa laevu, ent sakslastel endil polnud andmeid ühestki suuremast Sõrve rannakaitsepatareide tules hävinud laevast.
Plaani „Barbarossa” kohaselt kuulus Lääne-Eesti saarte vallutamine väegrupi „Nord” tähtsamate ülesannete hulka. I maailmasõja kogemusi arvestades kavatseti Eesti saari algul rünnata läänest, Kuramaalt. Kuna nüüd aga olid saared punaväe poolt korralikult mehitatud ning kindlustatud, otsustati teise variandi kasuks – Saaremaale tuli tungida üle Muhumaa. Saarte vallutamise lükkas see edasi, sest nüüd tuli sakslastel kõigepealt vallutada Mandri-Eesti. Saksa väejuhatusel oli õigus – Punaarmee pööras Lääne-Eesti saarte kaitsele tõepoolest suurt tähelepanu. Saaremaad ja Muhut kaitses 18 165 meest, saartele oli koondatud 142 rannakaitse-, väli- ja seniitsuurtükki, kaheksa torpeedokaatrit ja 12 hävituslennukit. Saksa väed jõudsid Virtsu juba 1941. aasta juulis, kuid löödi siit peagi punaväe poolt välja. 4. septembril vallutasid sakslased Virtsu uuesti, võttes seejärel eesmärgiks sissetungi Saaremaale. Saarte vallutamine tehti ülesandeks XXXXII armeekorpusele, mis rakendas selleks peaasjalikult 61. jalaväediviisi. Eesti vabatahtlike abil teostati saartel põhjalik luure ning 14. septembri varahommikul alustasid sakslased koos „Erna” rühma vabatahtlikega dessanti Muhu saarele. Kuigi punavägi tõi saarele lisajõude, puhastati Muhu 16. septembri hommikuks punaväelastest ning jätkati siit rünnakut Saaremaale. Ühe hooga hõivati ka Väikese väina tamm. Sakslaste kiire sissetung Saaremaale tõi kaasa Punaarmee kaitse lagunemise ning massilise vangiandmise. 21. septembril hõivasid Saksa väed Kuressaare, kus neid võtsid vastu sinimustvalged lipud.
Punavägi taandus tugevalt kindlustatud Sõrve poolsaarele, kuhu oli rajatud mitu tankitõketega tugevdatud kaitseliini, peatades siin sakslaste edasitungi kümmekonnaks päevaks. 3. oktoobril tungisid sakslased punaväe peakaitseliinist lõpuks läbi, punaarmeelased hakkasid end vangi andma. Suureks probleemiks punaväele olid mobiliseeritud eestlased, kellele olid ettevaatamatult püssid kätte jagatud. Eestlased põgenesid metsa ning asusid punaväelasi vangistama. Punavägi piiras eestlased koos nende vangidega sisse, kuid olles ise sakslaste piiramisrõngas, ei suutnud nad enam midagi tõsist ette võtta. 5. oktoobril varises Sõrve kaitse kokku. Stebeli patarei lasti õhku ning 6. oktoobri hommikuks oli vastupanu läbi. Omade juurde Hiiumaale pääses torpeedokaatritel ainult 102 punaväelast, mitusada sõdurit eelistas põgeneda Rootsi, kus nad interneeriti. Enamik Saaremaa kaitsjatest langes sakslaste kätte vangi – Vormsil 317, Muhus ja Saaremaal 3542 ning Sõrves 8481 meest. Punaarmeesse mobiliseeritud eestlastele oli vangilangemine võrdne vabanemisega. Sakslased on meenutanud, et vangistusse marssivad eestlased „kandsid kolonni peas sinimustvalget lippu, mida saatis lõõtspillimängija”. Sakslased kaotasid Saaremaa lahingutes surnute ja haavatutena 65 ohvitseri, sõdureid sai surma 455, haavata 1441 ja teadmata kadunuks jäi 92.
Punaväe