W czasie ataku Rzeszy na Związek Radziecki w 1941 roku Armia Czerwona dysponowała 639 czołgami KW-1. Ich pancerz był tak silny, że niemieccy żołnierze nie byli w stanie zniszczyć tych czołgów za pomocą własnego uzbrojenia przeciwpancernego, czy swoich czołgów i musieli polegać na wsparciu lotniczym oraz na zastosowanym nietypowo uzbrojeniu przeciwlotniczym (głównie na armacie Flak 18, czyli słynnej „osiemdziesiątce ósemce” w wersji przeciwlotniczej).
Z powodu dobrych osiągów KW-1, jako jeden z nielicznych czołgów, był dalej produkowany po radzieckiej reorganizacji produkcji. W celu standaryzacji posiadał ten sam silnik, działo i układ transmisyjny, co T-34. Został zbudowany w dużych liczbach i był często modyfikowany.
thumb|left|300px|Zniszczony czołg KW-1 w początkowych dniach operacji „Barbarossa”, lato 1941 roku Z biegiem wojny ulepszano pancerz KW-1, aby skompensować rosnącą skuteczność niemieckiego uzbrojenia. Końcowym efektem był KW-1C (model 1942), posiadający bardzo gruby i ciężki pancerz, ale brakowało mu odpowiednio mocnego silnika. Czołgiści narzekali, że chociaż pancerz spełniał swoje zadanie, czołg był mało mobilny, a siłą ognia nie przewyższał T-34.