2-й танковой армии Гудериана по-прежнему противостояли дивизии 50-й армии генерала А.Н. Ермакова, уступавшей немцам в живой силе в 3 раза, в танках и артиллерии – в 6 раз. На тот момент в 50-й армии было 6 стрелковых дивизий (некоторые стрелковые дивизии объединили в одну, например, 290-я и 260-я дивизии), 31-я кавалерийская дивизия (120 сабель), 108-я танковая дивизия (30 легких танков) и две танковые бригады (11-я и 32-я). В 32-й танковой бригаде после боев под Тулой осталось лишь 13 танков. Самой боеспособной частью была 413-я стрелковая дивизия. Причем полоса обороны армии составила 80 км.
Что касается немецкого наступления на Богородицк и Волово, то оно началось на четыре дня раньше, чем на веневско-сталиногорском направлении. Здесь трем немецким пехотным дивизиям 53-го армейского корпуса противостояли войска 3-й армии Юго-Западного фронта. Немецкое наступление было вполне успешным, и войска противника 15 ноября заняли Богородицк, 16 ноября – Волово, 21 ноября – Куркино, а 23 ноября – Ефремов. Лишь за Ефремовым фронт обороны 3-й армии стабилизировался.
Утром 18 ноября на болоховском и дедиловском направлениях противник открыл мощный артиллерийский огонь и после артиллерийской подготовки перешел в наступление. На дедиловском направлении оборону держала 299-я стрелковая дивизия при поддержке 108-й танковой дивизии. На болоховском направлении оборону держала 413-я стрелковая дивизия при поддержке 32-й танковой бригады. Противник, имея численное преимущество на данных направлениях, после упорных боев сбил наши войска с занимаемых позиций. Наиболее серьезные потери понесла 413-я дивизия, которая держала оборону по реке Шат. Два полка дивизии понесли существенные потери (выбыло из строя до 60 % личного состава), а 1322-й стрелковый полк почти полностью погиб при обороне Болохова, но ни один боец и командир не оставили своих позиций без приказа. Они стойко и мужественно отстаивали каждый метр русской земли на тульских рубежах. В самый критический момент боя группе вражеских танков удалось прорваться к штабу полка, находившемуся в этот момент в центре боевых порядков, и окружить его. Все попытки немцев пленить штаб и захватить боевые документы встретили ожесточенное сопротивление всех работников штаба и охраны. На предложение сдаться героический гарнизон штаба во главе с командиром полка подполковником Дмитрием Марковичем Корнеевым и комиссаром Федором Ивановичем Кузнецовым отвечал стрельбой из пулеметов и огнем гранат. Немцы, убедившись, что не взять живыми в плен командование и штаб, решили применить самый бесчеловечный и чудовищный метод. Они пустили ядовитые дымы и взорвали дом, где находился штаб и около 200 тяжелораненых бойцов и командиров. Под развалинами дома погибли все раненые, в том числе и командир полка, подполковник Д.М. Корнеев. Незначительной части этого героического гарнизона удалось с боем прорваться через кольцо окружения и спасти боевые документы. Но и врагу захват Дедилова и Болохова достался большой ценой. Так, при захвате Дедилова враг потерял 20 танков и 500 человек пехоты.
После боев на болоховском и дедиловском направлении 413-я стрелковая дивизия, пополненная остатками 299-й дивизии (500 человек), и танковые части стали отступать в сторону Венева. Их преследовала 3-я, 4-я, и 17-я танковые дивизии Гудериана. 47-й механизированный корпус стал развивать наступление на Узловую и Сталиногорск. Для противодействия в этот район спешно были переброшены из резерва Ставки 239-я стрелковая дивизия полковника Г.О. Мартиросяна и 41-я кавалерийская дивизия. Однако немцам удалось 21 ноября захватить Узловую, а 22 ноября – Сталиногорск. 22 ноября за сдачу Узловой и Сталиногорска был снят с должности командующего 50-й армии генерал-майор А.Н Ермаков, а на его место был назначен генерал-лейтенант И.В. Болдин. В дальнейшем линия фронта на этом направлении переместилась в сторону города Михайлова Рязанской области, и уже 24 ноября фашисты заняли этот город, но восточнее Михайлова фронт стабилизировался.
С 23 ноября развернулись тяжелые бои за Венев. Веневско-каширское направление стало главным на южных подступах к Москве. Для обороны Венева сюда из Тулы были переброшены 115-й полк НКВД и один из полков 173-й дивизии. Бои за Венев носили ожесточенный характер, было подбито много вражеских танков, но, не считаясь с потерями, враг рвался вперед, и наши войска 24 ноября оставили город. От Венева 17-я танковая дивизия гитлеровцев устремилась к Кашире. 26 ноября немцы вошли в Мордвес. В этот же день 3-я танковая дивизия противника перерезала железную дорогу и шоссе Тула – Москва в районе станции Лаптево (Ясногорск). Но немцам не удалось войти в Тулу и захватить Каширу. 27 ноября советская группировка войск из резерва Ставки в составе 1-й гвардейского кавалерийского корпуса генерал-майора П.А. Белова, 112-я танковая дивизия полковника А.Л. Гетмана и 9-я танковая бригада подполковника И.Ф. Кириченко нанесла удар по противнику южнее Каширы. В районе Каширы и Мордвеса до 30 ноября шли напряженные бои, враг нес большие потери, но нигде не мог добиться успеха. Однако 29 ноября частям 43-го армейского корпуса удалось взять Алексин.
На тот момент части 2-й немецкой танковой армии занимали фронт в 300 км. Естественно, при такой растянутости фронта эффективно вести наступление и обороняться было невозможно. Кроме того, немецкая армия была не подготовлена для ведения боев в зимних условиях. Прекрасно все это понимая, Гудериан отдал приказ войскам своей армии перейти к обороне. Еще более отчетливо он понимал, что пробиться к Москве его армии не удастся. Видно, он принял решение сосредоточить все усилия на захвате Тулы, чтобы превратить ее в узловой пункт обороны и перезимовать в городе оружейников. Поэтому в начале декабря бои за Тулу вспыхнули с новой силой.
В начале декабря 1941 г. судьба Тулы зависела от устойчивости войск, оборонявших город, а также от быстроты действий и умелого управления войсками, находящимися вне Тулы. В Тульском оборонительном узле находились четыре стрелковые дивизии, одна кавалерийская, отдельные танковые и артиллерийские части. 2 декабря 3-я и 4-я танковые дивизии и полк «Великая Германия» провали оборону войск 50-й армии северо-восточней Тулы, заняли село Торхово и перерезали в 12 км от Тулы дорогу на Венев. В дальнейшем враг вплотную подошел к Туле на этом направлении, заняв деревни Крюково, Медвенку, Демидовку, Руднево. 3 декабря немцы заняли станцию Ревякино, перерезав железную дорогу, соединявшую Тулу с Москвой. В районе деревни Кострово противник перерезал шоссе Тула – Москва, пытаясь замкнуть кольцо окружения Тулы. Там оставался перешеек всего в пять километров. Казалось, враг войдет в Тулу или возьмет ее в блокаду. Но 4 и 5 декабря по танковой группировке врага нанесла сильный удар 112-я танковая дивизия, которая соединилась с нашими войсками у деревни Косторово и освободила станцию Ревякино, чем обеспечила разгром врага, пытавшегося окружить Тулу. Одновременно из района Лаптево (Ясногорска) в наступление на врага перешла свежая 340-я сибирская дивизия полковника С.С. Мартиросяна, переданная 50-й армии.
К ночи 7 декабря противник, подтянув 296-ю пехотную дивизию «Оленья голова», предпринял психическую атаку на западной окраине Тулы со стороны деревни Маслово на пригородный совхоз «Мясново». Защитники Тулы, осветив прожекторами дорогу, уничтожили батальон 521-го пехотного полка противника. В отражении атаки отличились зенитчики-артиллеристы и бойцы 217-й стрелковой дивизии. Это была последняя попытка врага прорваться в Тулу. На этом закончилась оборона Тулы, продолжавшаяся 45 дней.
Окружая Тулу, 2-я танковая армия сама попала в сложное положение. План захвата Тулы с юга провалился. Генерал Гудериан не смог выполнить даже ближайшей задачи, поставленной ему главным командованием. Такая же участь постигла врага и на других подступах к Москве. В ходе второго наступления на Москву гитлеровцы потеряли 55 тыс. человек убитыми, свыше 100 тыс. человек ранеными и обмороженными, около 800 танков, 300 орудий и до 1500 самолетов. Таким образом, немецкий план «Тайфун» был укрощен у стен Москвы и Тулы. «Наступление на Москву провалилось, – писал Гудериан. Все жертвы и усилия оказались напрасными. Мы потерпели серьезное поражение».
Помимо мужества и стойкости наших войск, помогла нам и русская зима. Глубокий снег очень затруднял сосредоточение войск. В начале декабря неожиданно ударили сильнейшие морозы (до – 40 градусов), отказывало немецкое автоматическое оружие, синтетическое топливо разлагалось в баках немецких танков, немецкие солдаты умирали от морозов под шинелью и в форменных ботиночках.
О печальном состоянии вермахта под Москвой писали немецкие солдаты в эти декабрьские дни, когда находились в подмосковных полях. «До Москвы осталось очень немного. И все-таки мне кажется, что мы беспечно далеки от нее. Мы уже свыше месяца топчемся на одном месте. Сколько за это время легло наших солдат! Если собрать трупы всех убитых немцев в этой войне и положить их плечом к плечу, то эта бесконечная лента протянется, может быть, до самого Берлина… Мы шагаем по немецким трупам тех, кто шел впереди, завтра мы станем трупами, и нас также раздавят орудия и гусеницы…» (ефрейтор Отто Залфингер, – письмо к родителям). «Дорогая жена! Здесь ад. Русские не хотят уходить из Москвы. Они начали наступать. Каждый час приносит страшные для нас вести. Холодно так, стынет душа. Вечером нельзя выйти на улицу – убьют. Умоляю тебя – перестань писать мне о шелке и резиновых ботиках, которые я должен был привезти тебе из Москвы! Я погибаю, я умру, я это чувствую…» (рядовой Адольф Фортгеймер, – письмо к жене).
В своих воспоминаниях бывший командующий Западным фронтом Маршал Советского Союза Г.К. Жуков так оценивал сложившуюся тогда обстановку для немецко-фашистских войск, наступающих на Москву: «Развернув свои ударные группировки на широком фронте и далеко замахнувшись своими бронированными кулаками, противник в ходе битвы на Москву растянул свои войска по фронту до такой степени, что в финальных сражениях на ближних подступах к Москве они потерял