Для прикрытия орловско-тульского направления Ставка выдвинула из своего резерва 1-й гвардейский стрелковый корпус, включив в него 4-ю и 11-ю танковые бригады, 36-й мотоциклетный полк, 201-ю авиадесантную бригаду, 6-ю гвардейскую стрелковую дивизию, 3 гвардейских дивизиона М-13 «Катюш» и другие формирования. Командование этим корпусом было возложено на генерал-майора Лелюшенко.
Для прикрытия отхода Брянского фронта на рубеже р. Зуши развертывалась вновь созданная 26-я армия. Войска довольно успешно вели ожесточенные непрерывные бои. На подступах к Мценску противник был остановлен огнем из засад 4-й и 11-й танковых бригад. Немецкие танки попробовали обойти их с флангов, однако ударная группа 4-й танковой бригады полковника Катукова контратакой сорвала этот маневр. В результате противник был задержан на р. Зуше на неделю.
Ход наступления 2-й полевой группы армии и 2-й танковой во многом не оправдал расчетов немецкого командования. Прочно окружить и уничтожить войска Брянского фронта не удалось. В ночь на 8 октября 3, 13 и 50-я армии Брянского фронта стали пробиваться из окружения на восток.
2 октября главные силы группы армий «Центр» перешли в наступление против Западного и Резервного фронтов из районов Рославля и Духовщины. Сомкнувшись 6 октября западнее Вязьмы, немцы окружили 16, 19 и 20-ю армии Западного фронта и 24-ю и 32-ю армии Резервного фронта. Советские войска понесли тяжелые потери. (В трагедии под Вязьмой свою негативную роль сыграл заранее отданный приказ Конева «Ни шагу назад!» и несвоевременный приказ об отходе, отданный Ставкой.) Часть их отходила на северо-восток к Калинину, часть – к незавершенной Можайской оборонительной линии.
Немцы сумели создать вокруг окруженных армий плотное кольцо. Однако армии под командованием генерал-лейтенанта Μ. Ф. Лукина продолжали сражаться. Организовав ударную группу, окруженные советские войска предприняли попытку прорыва в восточном направлении. Вырваться из Вяземского котла удалось немногим. Большинство окруженных погибли или, оставшись без боеприпасов, вынуждены были сдаться в плен. По немецким сведениям, под Вязьмой было захвачено 663 тыс. военнопленных.
Таким образом, в ходе первого этапа операции «Тайфун» вермахту удалось окружить и частично уничтожить около 77 % войск Западного, Брянского и Резервного фронтов. В середине октября немецкие войска имели возможность прорваться к Москве, однако необходимость разгромить окруженные группировки, которые сражались почти 2 недели, и нарастающее сопротивление на подступах к столице сковали действия вермахта. Если под Вязьмой окруженные советские войска были уничтожены практически полностью, то окруженные части Брянского фронта пошли на прорыв, задержав тем самым наступление группы Гудериана к северо-востоку от Орла. К 23 октября все три армии ценой тяжелых потерь пробились из окружения и совместно с 1-м гвардейским стрелковым корпусом Лелюшенко заняли оборону на новых рубежах. В результате их упорного сопротивления войскам Гудериана не удалось взять с ходу Тулу, и в дальнейшем, укрепив оборону города, советские войска отразили все попытки его захвата.
Если в первой половине октября вермахт наступал со средним темпом 16 км в сутки, то во второй половине месяца продвижение замедлилось до 5 км в сутки.
К середине октября немецкие войска вышли к Можайской линии обороны и в результате тяжелых боев прорвали ее. К концу октября линия фронта установилась на рубеже Калинин – Волоколамск – Кубинка — Наро-Фоминск – Серпухов — Таруса – Алексин – Тула (выделены названия городов на советской стороне фронта). На московском участке фронта наступило относительное затишье.
Советское командование, воспользовавшись передышкой, перебросило войска из Средней Азии и с Дальнего Востока, развернув на московском направлении до 99 новых дивизий и воссоздав фронт обороны. Из остатков Западного и Резервного фронтов, а также частей резерва Ставки и пополнений был сформирован новый Западный фронт. Командовал им с 10 декабря 1941 г. Г. К. Жуков, отозванный из Ленинграда. (Жуков позже писал в частном письме, что, вступая в командование разоренным Западным фронтом, он принял «от Буденного – штаб и 98 человек, от Конева – штаб и два запасных полка».) Конев был назначен командующим новым Калининским фронтом, созданным из частей Западного и Резервного фронтов, оставшихся севернее немецкого клина.
В условиях срыва наступления высшее германское военно-политическое руководство, уверенное, что Красная Армия после стольких поражений пребывает на грани окончательного краха, настаивало на необходимости нового рывка к Москве. Однако командование на фронте относилось к возможности нового наступления скептически. 13 ноября 1941 г. на совещании командования в Орше был сделан вывод, что война с СССР будет продолжена в 1942 г.
Второе наступление вермахта на Москву началось 15–18 ноября. Однако советскому командованию удалось своевременно обнаружить сосредоточение ударных группировок, направление главных ударов и противопоставить им глубоко эшелонированную противотанковую и инженерную оборону. По всему фронту шли напряженные бои. Противник пытался окружить столицу, но ему удалось прорваться лишь к Яхроме, Крюкову, Кашире. Была частично окружена Тула. Уже 20 ноября стало ясно, что прорыв к Москве не удался, а 30 ноября командующий группой армий «Центр» сделал вывод, что войска не располагают силами для наступления. В первых числах декабря 1941 г. немецкие войска фактически перешли к обороне, и тут выяснилось, что никаких планов на этот случай у германского командования нет, поскольку в Берлине господствовало мнение, что противник не располагает силами как для продолжительной обороны, так и для контрудара.
Продолжительность наступательной операции германских войск составила 67 суток. Ширина фронта боевых действий 700—1110 км. Глубина отхода советских войск 250–300 км. Главным результатом оборонительной операции стало преграждение пути вермахту хоть и на подступах к столице, но на невыгодных для него рубежах при большом ослаблении немецких войск в преддверии зимы. Блицкриг потерпел окончательный крах. Это было большим психологическим ударом для немцев. Ведь Москва просматривалась в бинокли, были видны озарявшие ее ночью прожекторы ПВО, гитлеровские офицеры заготовили мундиры для парада на Красной площади. Однако все напрасно…
Потрясающий героизм проявили части Красной Армии при защите столицы. Несколько раз, по разным источникам, дорога то здесь, то там оказывалась открытой и незащищенной, и прежде, чем противник осознавал это, на ней появлялись новые и зачастую совсем немногочисленные части. Многие офицеры и солдаты прославили свое имя, защищая Москву. (Как, например, 28 бойцов дивизии Панфилова.) Фраза политрука из 316-й стрелковой дивизии Клочкова «Отступать некуда, позади Москва» стала известна всему Союзу. Не менее известен и торжественный митинг на станции метро «Маяковская» по случаю годовщины революции, и военный парад на Красной площади, с которого войска уходили прямо на фронт. Это событие серьезно подняло моральный дух советских войск. Много для этого сделал и лично Сталин. Он не покинул Москву, выступал по радио, обращая внимание при этом не только на коммунистические, но и национальные русские мотивы, приводил в пример Александра Невского, Дмитрия Донского, Суворова, Кутузова.
Первые же грозные сообщения с подмосковных фронтов мобилизовали трудящихся столицы. Сотни тысяч москвичей вступали в дивизии народного ополчения, истребительные отряды, строили укрепления. На усиление опасности Москва ответила новыми десятками тысяч добровольцев. Женщины и подростки – около шестисот тысяч москвичей – были заняты строительством оборонительных сооружений на подступах к Москве. Их героическим трудом под бомбежками, под обстрелом с самолетов было сооружено больше 400 километров противотанковых рвов, проволочных заграждений, более двух тысяч артиллерийских и пулеметных дотов и дзотов.
Огромную роль в переломе, происшедшем под Москвой, сыграл Жуков, укрепивший фронт и организовавший контрнаступление без паузы. Сам «отец народов» признавал, что «Жуков спас Москву». Георгий Константинович начал играть в Ставке огромную роль. Доходило до того, что он отменял приказы самого верховного главнокомандующего. (Так, когда Рокоссовский просил в обход Жукова у Ставки разрешения отвести 16-ю армию и получил это разрешение, Жуков приказал прекратить отход со словами: «Командую войсками фронта я!»)
Идея контрнаступления начала вырисовываться у советского командования еще в ноябре. Контрнаступление стало возможно за счет больших потерь вермахта и свежих кадровых дивизий, переброшенных с Дальнего Востока и из Сибири. Это были хорошо оснащенные и обученные войска, обладавшие высокой боеспособностью. Ход оборонительного сражения позволил сберечь их для нанесения ответного удара. Учитывались и погодные условия, поставившие немецкие войска в сложное положение из-за неподготовленности к зиме. Однако следует заметить, что войска СС (которыми по обыкновению затыкали дыры на фронте) и соединения Люфтваффе были обеспечены зимней одеждой и горюче-смазочными материалами.
В нанесении контрудара должны были участвовать Калининский фронт (Конев И. С), Западный фронт (Жуков Г. К.) и войска правого крыла Юго-Западного фронта (маршал Тимошенко С. К.). План контрнаступления учитывал, что войска группы армий «Центр» растянуты на тысячекилометровом фронте. При этом наступавшие немецкие ударные группировки оказались в оперативно опасном положении, глубоко вклинившись в боевые порядки советских войск.
Калининский фронт должен был нанести удар по войскам 9-й ПА, разгромить их и, освободив Калинин, выйти в северный фланг и тыл группе армий «Центр». Западному фронту Ставка приказала разгромить немецкие ударные группировки северо-западнее и южнее Москвы, нанеся поражение основным силам группы армий «Центр». Согласно плану Жукова фронт имел задачу внезапными охватывающими ударами разбить угрожавшие столице 3-ю и 4-ю т. гр. в районе Клин – Солнечногорск – Истра и 2-ю ТА (танковую армию) в районе Тула – Кашира, а затем охватить и разгромить 4-ю ПА, наступавшую на М