Противник произведя перегруппировку своих сил на московское направление, превосходил все три наших фронта, вместе взятых, по численности войск в 1,25 раза, по танкам – в 2,2, по орудиям и миномётам – в 2,1 и по самолётам – в 1,7 раза.

Наступление немецких войск началось 30 сентября ударом танковой группы Гудериана по войскам Брянского фронта на участке Жуковка – Шостка. 2 октября противник нанёс мощные удары по войскам Западного и Резервного фронтов. Особенно сильные удары последовали из районов севернее Духовщины и восточнее Рославля. Противнику удалось прорвать оборону наших войск. Ударные Группировки врага стремительно продвигались вперёд, охватывая с юга и севера всю вяземскую группировку войск Западного и Резервного фронтов.

Крайне тяжёлая обстановка сложилась и к югу от Брянска, где армии Брянского фронта оказались под угрозой окружения. Не встречая серьёзного сопротивления, войска Гудериана устремились к Орлу, в районе которого не было сил для отражения наступления. 3 октября немцы захватили Орёл. Брянский фронт оказался рассечённым. Его войска, неся потери, с боями отходили на восток. Создалось угрожающее положение и на тульском направлении.

По приказу командующего Западным фронтом генерал-полковника И. С. Конева был нанесён контрудар по обходящей северной группировке войск противника. К сожалению, успеха этот контрудар не имел. К исходу 6 октября значительная часть войск Западного и Резервного фронтов была окружена западнее Вязьмы.

Нужно было срочно создать прочную оборону на рубеже Волоколамск – Можайск – Малоярославец – Калуга; развить оборону в глубину, создать вторые эшелоны и резервы фронта, чтобы можно было ими маневрировать для укрепления уязвимых участков обороны. Необходимо было организовать наземную и воздушную разведку и твёрдое управление войсками фронта; наладить материально-техническое обеспечение войск. А главное – развернуть партийно-политическую работу, поднять моральное состояние воинов и укрепить их веру в свои силы, в неизбежность разгрома противника на подступах к Москве.

Летом и осенью 1941 года ЦК партии, ГКО и Верховное Главнокомандование предприняли ряд крупных мероприятий по укреплению обороны столицы, формированию значительных войсковых резервов, пополнению действующей армии новыми частями и соединениями, боевой техникой. Были предприняты дополнительные меры, чтобы приостановить противника.

В ночь на 7 октября началась переброска войск из резерва Ставки и с соседних фронтов на можайскую оборонительную линию. Сюда прибывали 11 стрелковых дивизий, 16 танковых бригад, более 40 артиллерийских полков и ряд других частей. В середине октября в группировке войск насчитывалось 90 тысяч человек.

В тылу войск первого эшелона Западного фронта проводились большие инжинерно-сапёрные работы по развитию обороны в глубине, строились противотанковые заграждения на всех танкоопасных направлениях. На основные направления подтягивались резервы франта.

С 13 октября разгорелись ожесточённые бои на всех оперативно важных направлениях, ведущих к Москве.

ЦК партии и ГКО приняли решение срочно эвакуировать из Москвы в Куйбышев часть центральных учреждений и весь дипломатический корпус, а также вывезти из столицы особо важные государственные ценности.

С 20 октября в Москве и прилегающих к ней районах постановлением ГКО было введено осадочное положение. Во всех войсках, защищавших столицу, установился строжайший порядок.

По инициативе москвичей уже в первые месяцы войны были сформированы 12 дивизий народного ополчения.

В связи с тем, что оборонительный рубеж Волоколамск – Можайск – Малоярославец – Серпухов был занят всё ещё слабыми силами и местами уже захвачен противником, Военный совет фронта, чтобы не допустить прорыва к Москве, основным рубежом обороны избрал линию Ново-Завидовский – Клин – Истринское водохранилище – Истра – Красная Пахра – Серпухов – Алексин.

К 29 октября передовые части армии Гудериана подошли к Туле. Их наступление осуществлённое 30 октября, было отбито защитниками тульского боевого участка с большими для противника потерями.

Гудериан рассчитывал захватить Тулу с ходу (так же, как был взят Орёл) и двинуться в обход Москвы с юга. Но это ему в октябре не удалось. ЗА месяц ожесточённых, кровопролитных боёв немецко-фашистским войскам удалось в общей сложности продвинуться на 230 – 250 километров. Однако план гитлеровского командования, рассчитывавшего взять Москву к середине октября, был сорван, силы врага были серьёзно истощены, его ударные группировки растянуты.

К концу октября наступление было остановлено на фронте Тургиново – Волоколамск - Дорохово – Наро-Фоминск, западнее Серпухова, Алексина. На этих рубежах шло укрепление наших войск.

Как известно 7 ноября на Красной площади состоялся традиционный военный парад. Бойцы прямо с Красной площади шли на фронт.

Это событие сыграло огромную роль в укреплении морального духа армии, советского народа и имело большое международное значение. В выступлениях И. В. Сталина вновь прозвучала уверенность партии и правительства в неизбежном разгроме захватчиков.

Тем временем на угрожаемых участках строилась глубоко эшелонированная противотанковая оборона, создавались противотанковые опорные пункты и противотанковые районы.

Ставка передавала фронту из своих резервов, сформировавшихся в глубине страны, дополнительные соединения стрелковых и танковых войск, которые франт сосредоточивал на наиболее опасных направлениях. Большая часть войск концентрировалась на волоколамско-клинском и истринском направлениях, где, как предполагалось, последует главный удар бронетанковых группировок противника. Западный фронт с 1 по 15 ноября получил в качестве пополнения 100 тысяч бойцов и офицеров, 300 танков, 2 тысячи орудий.

Для продолжения наступления на Москву гитлеровское командование подтянуло новые силы и к 15 ноября сосредоточило против войск Западного фронта 51 дивизию, в том числе 31 пехотную, 13 танковых и 7 моторизованных, хорошо укомплектованных личным составом, танками, артиллерией и боевой техникой.

Второй этап наступления на Москву по плану, имевшему условное название «Тайфун», немецкое командование начало 15 ноября ударом по Калининскому фронту. Одновременно противник нанёс удар и по войскам Западного фронта, а именно по правому флангу.

Вражеские войска с утра 16 ноября начали стремительно развивать наступление на Клин. В тот же день немецко-фашистские войска нанесли мощный удар в районе Волоколамска. На истринском направлении наступали две танковые и две пехотные немецкие дивизии. Бои 16 – 18 ноября для наших войск были очень тяжёлыми. Но глубоко эшелонированная артиллерийская и противотанковая оборона и хорошо организованное взаимодействие всех родов войск не позволили противнику прорваться через боевые порядки.

26 ноября танковой дивизии противника удалось потеснить наши части и перерезать железную дорогу и шоссе Тула – Москва в районе севернее Тулы.

За 20 дней второго этапа своего наступления на Москву немцы потеряли более 155 тысяч убитыми и ранеными, около 800 танков, не менее 300 орудий и значительное количество самолётов.