尽管此时隆美尔声名鹊起，但使他真正成名的是1941年的北非战役：在这里，他面对的不只有占尽优势的敌人、一溃千里的意大利军队，还有酷热、缺水等始料未及的考验。当他在1941年2月12日踏上非洲大地时，意大利人已丢失了托布鲁克、班加西（Banghazi）和阿盖拉（El Agheila），13万名官兵被俘和阵亡，而隆美尔的任务正是带领“非洲军团”挽救迫在眉睫的危机。
在沙漠中作战的“非洲军团”士兵，他们将在这片土地接受前所未有的考验
尽管困难重重，但隆美尔清楚，德国士兵有许多罕见的品质，比如坚忍和服从，这将帮助他克服困难。另外，他的参谋班子也非常优秀，担任参谋长的是高泽中将，情报和作战参谋分别由梅伦廷和威斯特法尔担任，他们都以思维敏捷著称。而在另一面，英军大部分是新组建的部队，对沙漠环境几乎陌生，战术也完全过时。
1941年春，抵达利比亚的“非洲军团”先头部队
在德军的“非洲军团”抵达之后，隆美尔立刻用四个摩托化步兵师和装甲师组成了进攻矛头，乘坐一架小型侦察机，隆美尔从一支部队赶到另一支部队，如同秃鹫般监视着部下展开行动。在最初几天，这些部队毫不费力就前进了400公里，英军被迫退守利比亚东部的城市托布鲁克。这是一个靠近海岸、被一片要塞环抱的沿海要塞，是利比亚最好的港口；不仅如此，它还是“非洲军团”攻入前埃及的最后一站，正如隆美尔的描述：“占领了托布鲁克，就等于打开了通向苏伊士运河的大门。”
1941年，在托布鲁克的外围阵地上，英军查看被击毁的意大利坦克
围绕托布鲁克的战斗打响了，它是“非洲军团”在1941年夏季的关键之战，也是一场真正血腥的战役。轴心国的攻击部队，尤其是步兵和工兵，在防御工事外围付出了惨重损失，而在东面，整整两个师的英军正试图增援守军。然而，隆美尔却用88毫米炮阻挡了他们的进攻，然后用巧妙的侧翼袭击将其击退。之后，前线平静了下来，但交战双方都在积极准备，目的自然是抢在对方之前重新发起进攻。
1941年11月18日，英军开始了代号“十字军”的庞大攻势。他们为此集结了10万名士兵、800辆坦克和1000架飞机。在1941年11月23日——这个纪念一战阵亡者的日子，两支部队的主力在一个叫西迪·拉希格的小村外迎面相遇。当黄昏降临时分，已经有几百辆战车的残骸散落在沙漠上，燃烧的火光若隐若现——在这场战斗中，英国人损失了上百辆坦克和装甲车辆；而德军方面的损失也很庞大（包括70辆坦克和上千名士兵），但这些代价的回报是，前线的危机解除了，敌人的士气也严重受损。
在西迪·拉希格附近构筑掩体的英军士兵，前方是一大片被击毁的坦克、牵引车和卡车
隆美尔驱车从一个地点赶赴另一个地点，此时的他决心已定：这个决心将让他在前线失踪整整四天，并让“非洲军团”陷入前所未有的危险。为实施整个计划，德国装甲部队将发起一次快速突袭，像匕首一样插进英军后方，进而截断他们的撤退道路。有人提醒隆美尔：“我们实力太弱了，而且需要攻占托布鲁克。”但隆美尔却这样回应道：“不，既然敌军的进攻已被粉碎，我们就应该反戈一击，直到将他们歼灭，然后再掉过头来摧毁托布鲁克守军。”
对冒险者隆美尔来说，风险越大，胜利的果实也就越大。然而，从此时起，一连串的意外却开始打乱他的计划。在进攻开始后几小时，隆美尔的指挥车迷失了方向，闯进了英军的行军队列中：沿途不断有车队经过，但幸运的是，他乘坐的是一辆缴获的英国装甲车，因此完全没有被对方察觉。也就在这一天，托布鲁克周围的德军不断发出电报，因为英军新一轮攻势已经发动——这次攻击的目标很明确，就是解救托布鲁克，进而分割沿海地区的轴心国军队，但隆美尔并没有收到这些电报，而是指挥“非洲军团”闯进了一个致命的陷阱。
隆美尔的沙漠指挥车，这辆缴获的英国“猛犸”指挥车让他在11月23日深夜躲开了英军的注意
11月24日傍晚，从沙漠中的挣脱隆美尔派出了他的装甲部队——它由整整两个装甲团组成，当德国人蜂拥冲出集结地时，却突然暴露在各种火力的打击之下，在接下来的装甲决斗中，进攻部队的鲜血几乎被流尽。与此同时，托布鲁克周围的形势也急剧恶化：守军突破了包围圈，在东面的一座山坡上与解围部队成功汇合。
“非洲军团”的一位师长无不讽刺地评论道：“隆美尔对我下令：‘向埃及进军！’但我告诉我的军官们：‘忘了埃及吧，你们其实是在向战俘营进军！’”他的参谋们则带着批评的口吻指出：“隆美尔对敌情的估计错误百出，导致部队分散在300公里的战线上，如果无法及时后撤，大部队的处境将非常危险。”
4天过后的11月28日，“沙漠之狐”终于返回了后方指挥部，在那里他看到了66封求援电报——它们就像判决书一样宣告了行动的失败。从埃及边境到托布鲁克，就像受伤野兽流下的血迹一样，“非洲军团”留下了几百公里长的车辆残骸。许多重要的据点遭到围困，当它们相继崩溃后，共有15000名官兵被俘。此时，隆美尔终于意识到，除非他立刻得到增援，否则一场灾难将无法避免。
1941年底，被遗弃在北非的德军三号坦克，它们似乎在集结地便遭到了突然袭击
但稍后的一则报告让他改变了看法：随着运输船队抵达，1942年1月，他将有足够的兵力转入防御。尽管如此，“非洲军团”司令部的两位年轻参谋——梅伦廷和威斯特法尔——却不赞同这个思路，他们认为，真正的当务之急是抓住机会对敌人迎头痛击。
他们对此进一步解释道，英军虽然兵力强大，但他们战线拖得太长、各部过于分散，但如果不能在1月20日左右抢先将他们击溃，随着时间流逝，他们将重新集结起来，德军的劣势也将更加明显。
当隆美尔回到司令部时，这两个人便将想法做了汇报。
“我可不想进攻！”隆美尔斩钉截铁地说。
梅伦廷和威斯特法尔回应道：“请务必抓住这个机会！”
12小时的思考之后，隆美尔走到户外，他说的第一句话就是：
“好极了，先生们，我们进攻！”
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