Գերմանացիները հարձակման անցան սեպտեմբերի 30-ին Բրյանսկի և հոկտեմբերի 2-ին Վյազմայի ուղղություններով։ Չնայած սովետական զորքերի համառ դիմադրությանը, թշնամին ճեղքեց պաշտպանությունը և առաջացավ 40—50 կմ Օրյոլի, Ցուխնովի և Վյազմայի ուղղություններով, հոկտեմբերի 3-ին գերմանական զորքերը մտան Օրյոլ, հոկտեմբերի 4-ին գրավեցին Սպաս-Դեմենսկը և Կիրովը, հոկտեմբերի 5-ին՝ Ցուխնովը, հոկտեմբերի 6-ին՝ Բրյանսկը, 7-ին դուրս եկան Վյազմայի շրջան։ Համառ դիմադրությամբ, շրջապատման մեջ, սովետական զորքերը կաշկանդեցին թշնամու 28 դիվիզիա, ոչնչացրին մեծ քանակությամբ զորք և ռազմական տեխնիկա։ Բայց մեծ վտանգ էր ստեղծվել Մոսկվայի համար։ Ամուր պաշտպանություն ստեղծելու նպատակով Գերագույն գլխավոր հրամանատարությունը միավորեց Արևմտյան և Պահեստային ռազմաճակատները Արևմտյան ռազմաճակատի մեջ (հրամանատար՝ բանակի գեներալ Գ․ Ժուկով)։ Ամրացվեցին Մոսկվա տանող կարևոր ուղղությունները՝ Վոլոկոլամսկի, Մոժայսկի, Մալոյարոսլավեցի և Կալուգայի, քաղաքի մատույցներում կառուցվեցին պաշտպանական բնագծեր։ Մոսկվայից էվակուացվեցին կուսակցական և կառավարական հիմնարկությունները, ռազմական գործարանները, գիտական և մշակութային հաստատությունները։ Գերագույն գլխավոր հրամանատարը, պաշտպանության պետական կոմիտեի և ռազմակայանի մի մասը մնացին Մոսկվայում։