«Карлы» было решено использовать для штурма советских приграничных укреплений. Первая батарея (два орудия) с 60 снарядами была направлена в 17-ю армию группы армий «Юг», а вторая батарея с 36 снарядами — в 4-ю армию группы армий «Центр». Орудия были доставлены по железной дороге на станцию Тересполь за два дня до начала «Барбароссы». Разгрузку монстров прикрывали от наблюдения с советской стороны границы специальными маскировочными масками. В ночь с 21 на 22 июня они были выдвинуты на огневые позиции.
22 июня мортира № 4 выпустила три снаряда, мортира № 3 — четыре. После этого возникли проблемы с застреванием снарядов в стволе, и следующие выстрелы гигантских мортир прозвучали 23 июня. Впоследствии при осмотре цитадели Брест-кой крепости были обнаружены следы попаданий «Карлов». Воронки достигали диаметра 15 м при глубине 5 м в достаточно плотном грунте. Взрыв снаряда «Карла» поднимал столб дыма и пыли высотой 170 м и, по отзывам немцев, оказывал «большой психологический эффект».
«Карлы» позволяли проламывать прочные стены и перекрытия толщиной до 2 м, против которых были неэффективны 210-мм снаряды. Помимо экзотических сверхтяжелых орудий в распоряжении штурмующих крепость немецких войск в изобилии имелось обычное вооружение: орудия 150-мм и 210-мм калибра, а также реактивные минометы «небельверфер», в том числе калибром 280-мм. Последние немецкие солдаты называли Stuka zu fuss, «Штука» (пикирующий бомбардировщик) «пешком», за его высокую огневую мощь.
В кратком боевом отчете о действиях 6-й стрелковой дивизии первый страшный удар противника был описан следующим образом:"
"«В 4 часа утра 22 июня был открыт ураганный огонь по казармам, по выходам из казарм в центральной части крепости, по мостам и входным воротам и домам начальствующего состава. Этот налет внес замешательство и вызвал панику среди красноармейского состава. Командный состав, подвергшийся в своих квартирах нападению, был частично уничтожен.
Уцелевшие командиры не могли проникнуть в казармы из-за сильного заградительного огня, поставленного на мосту в центральной части крепости и у входных ворот. В результате красноармейцы и младшие командиры без управления со стороны средних командиров, одетые и раздетые, группами и поодиночке, выходили из крепости, преодолевая обводный канал, реку Мухавец и вал крепости под артиллерийским, минометным и пулеметным огнем.
