モスクワの戦い
ドイツ軍は計画に従って攻撃を行った。第3装甲軍は抵抗が少ない中央を突破した後、第4装甲軍と共にヴャジマの包囲を完成させるために機動戦力を北方に分割した。さらに別の部隊を南に送り、第2装甲軍と接合し、ブリャンスクの包囲網を閉じた。ソ連の防衛線はまだ構築中であったが、1941年10月10日に突出した第2、第3装甲軍の先陣はヴャジマで敵と交戦した。ソ連4個軍(19軍、20軍、24軍、32軍)はモスクワの西で包囲された。
包囲下のソ連軍は戦い続けたが、ドイツ軍は28個師団を包囲下のソ連軍を殲滅するために展開した。この28個師団はモスクワ方面の攻勢を援護する事ができた部隊を使用した。ソ連の西方面軍と予備方面軍の残部は撤退し、モジャイスク周辺での新たな防衛線に配備された。多くの損害を被ったにもかかわらず、一部の包囲下の部隊は撤退に成功し、小隊から完全編成の歩兵師団に配置された。ヴャジマ付近のソ連の抵抗はスタフカが4個軍(第5、第16、第43、第49軍)でモスクワの防御を固めるための時間を稼いだ。3つの歩兵師団と2つの戦車旅団は後詰のために東シベリアから移送されてきた。
ブリャンスク近くの南方では、ソ連軍の戦闘能力は当初ヴャジマより有していた。第2装甲軍はこの都市を包囲するための機動を行い、第2軍の前進と連携し10月3日にオリョールを、6日にはブリャンスクを陥落させた。
しかし天候が変化し始めて、ドイツの行動は妨げられた。10月7日に初雪が降り、その雪が溶ける事で道はぬかるんだ沼地となった。
第XXXIX軍団はグデーリアンの第2装甲軍の南翼を守っていた。
ドイツ空軍は12月の後半に無力化された。この時気温は-42°Cを記録し、これは当時の最低気温を記録した。補給の困難と凍りつく気温により1942年1月まで技術上の困難を生み出した。その間ドイツ空軍は事実上モスクワの上空から消えた一方、ソ連空軍はより整った基地から作戦を遂行でき、内線と部隊の強化の恩恵を受けられた。1月4日、空は澄み切っていた。ヒトラーはこの状況を救済することを望んだので、ドイツ空軍は速やかに強化された。ドイツ本国で再編成された第4爆撃航空団と第30爆撃航空団が到着する一方、102機のJu 52を保有する4つの輸送航空団が包囲された部隊の補給と撤退のため、第4航空艦隊から配備された。これは最後の僅かな努力ではあったが、正しく機能した。ドイツの航空戦力は中央軍集団の全面的な崩壊を防ぐ事を防いだ。ソ連軍が最善を尽くしたにもかかわらず、航空艦隊は中央軍集団の保持に多大な貢献をした。12月17日から22日の間に航空艦隊はトゥーラ周辺の299両の車両と23両の戦車を破壊し、赤軍の追撃を防いだ。
中央ではソ連の進攻はさらに遅かった。ソ連の部隊は10日間の戦闘の後、12月26日にナロ=フォミンスクを、28日にカルガを、1月2日にマロヤロスラヴェツを解放した。ソ連の予備兵力は不足しており、疲弊し凍りついたドイツ軍をモスクワから100kmから250kmほど押し返したところで、1942年1月7日に攻勢は停止した。スターリンはモスクワ前面の中央軍集団を捉えて殲滅するために更に攻勢を続けるよう命令したが、ソ連軍は疲弊しており、突出しすぎていたため、攻勢に失敗した。