Door de logistieke problemen was het voor de Duitsers onmogelijk geworden om opnieuw over het gehele front in het offensief te gaan: juni 1941 was de laatste keer dat dit Duitsland in de oorlog zou gelukken. De aanval viel uiteen in deeloperaties. Tegen de verwachting in lukte het "Heeresgruppe Nord" om op eigen kracht de vijandelijke stellingen in de Loegamoerassen te doorbreken. Op 8 september 1941 begonnen de Duitsers het beleg van Leningrad. Na veel verhitte discussies werd besloten "Heeresgruppe Mitte" en "Süd" te laten samenwerken om de grote concentratie van Sovjettroepen bij Kiev te omsingelen. Eind september maakte Duitsland hiermee ruim een half miljoen krijgsgevangenen en werd Charkov veroverd. Daarna werd begin oktober Operatie Typhoon begonnen, de aanval op Moskou. Opnieuw werden honderdduizenden soldaten van het Rode Leger gevangengenomen, doordat men zich nog te lineair verdedigde in plaats van in de diepte. Voor een Duitse eindoverwinning was het nu echter te laat: het zomerseizoen was voorbij. Midden oktober daalden de temperaturen. De onverharde wegen van Rusland veranderen door de herfstregens in onbegaanbare modderbanen. Vrijwel onmiddellijk liep de opmars vast door gebrek aan bevoorrading. Eind november werd de conditie van het wegennet weer wat beter door de eerste vorst. De generaals te velde wilden nu zo sterk mogelijke verdedigingsposities innemen en zo veel mogelijk de voorraden brandstof en munitie op peil brengen. Het opperbevel besloot echter tot een allerlaatste krachtsinspanning om althans Moskou te veroveren om zo het vijandelijke spoornet te ontregelen.