９月底，德軍拿下了烏克蘭糧倉和頓涅茨盆地工業區，北方的列寧格勒也被德軍圍困而與外界隔絕。這時，德軍的中央集團軍羣重新北上，以發動對莫斯科的進攻。於是，從1941年9月30日至第二年年初，在莫斯科附近展開了一場大規模的會戰。
1941年10月2日，費多爾·馮·博克指揮的中央集團軍羣終於向莫斯科發動攻擊，代號颱風行動。德軍認爲莫斯科在政治和軍事戰略上具有重大意義。德軍計劃以各坦克集團實施突擊，割裂蘇軍防禦，並在維亞濟馬、布良斯克兩地域合圍殲滅西方面軍、預備隊方面軍和布良斯克方面軍，爾後以強大快速集羣從北面和南面包圍莫斯科，在步兵兵團實施正面進攻的同時，攻佔蘇聯首都。爲達此目的，德軍基本力量集中於斯摩棱斯克以東“中央”集團軍羣（司令爲博克元帥）地帶。“中央”集團軍羣轄第9（司令爲施特勞斯上將）、第4（司令爲克魯格元帥）、第2集團軍（司令爲魏克斯上將），坦克第3（司令爲霍特上將）、第4（司令爲霍普納上將）、第2集羣（司令爲古德里安上將）（1941年10月起坦克第2集羣改稱坦克第2集團軍，1942年1月起坦克第3、第4集羣分別改稱坦克第3、第4集團軍），共74個半師，內14個坦克師和8個摩托化師，亦即約佔蘇德戰場步兵師總數的38％，坦克師和摩托化師的64％。陸軍由第2航空隊進行支援。“中央”集團軍羣總計約有180萬人，坦克1700輛，火炮和追擊炮1.4萬餘門，飛機1390架。德軍不僅在數量上，而且在武器質量上也佔優勢，因爲當時蘇軍坦克和飛機有一半以上是舊式的。德軍在坦克、航空兵、以及摩托化步兵方面的優勢尤爲明顯。
參加莫斯科會戰的蘇軍有：西方面軍、預備隊方面軍、布良斯克方面軍、加裡寧方面軍和西南方面軍右翼。10月10日，朱可夫接管了西部方面軍和保衛莫斯科的指揮工作。截至9月底，蘇軍西方面軍（司令爲科涅夫上將）轄第22（司令爲沃斯特魯霍夫少將）、第29（司令爲馬斯連尼科夫中將，12月爲什韋佐夫少將）、第30（司令爲霍緬科少將，11月爲列柳申科少將）、第19（司令爲盧金中將，10~11月爲博爾金中將，11月改編爲突擊第1集團軍）、第16（司令爲羅科索夫斯基中將）、第20集團軍（司令爲葉爾沙科夫中將）在奧斯塔什科夫、葉利尼亞西北寬達300餘公里的地區佔領防禦。預備隊方面軍（司令爲蘇聯元帥布瓊尼）以第24（司令爲拉庫京少將）、第43集團軍（司令爲索邊尼科夫少將，10月爲阿基莫夫中將，10月爲戈盧別夫少將）在羅斯拉夫利方向100公里正面進行防禦，而將其餘第31（司令爲多爾馬托夫少將，10月爲尤什克維奇少將）、第49（司令爲扎哈爾金中將）、第32（司令爲維什涅夫斯基少將）、第33集團軍（司令爲奧努普里延科旅長，10月爲葉夫列莫夫中將）置於西方面軍後方。布良斯克方面軍（司令爲葉廖緬科上將）轄第50（司令爲彼得羅夫少將，10~11月爲葉爾馬科夫上校，11月爲博爾金中將）、第3（司令爲克列伊澤爾少將，12月爲普申尼科夫中將）、第13集團軍和1個集團軍級集羣，扼守布良斯克以西及其以南寬達300餘公里的地區。總計在西方向上的3個方面軍共有125萬人，坦克990輛，火炮和迫擊炮7600門，飛機677架。
1941年9月，對於莫斯科人來說應該是最美好的季節，蒼山翠鬆間的楓葉紅了，野果成熟了，就好像一幅色彩斑斕的美麗圖畫呈現在人們面前。然而，這一美好秋色卻即將被一場戰爭所覆蓋，人們不能再像以前那樣歡快地去欣賞楓葉。因爲，此時此刻，法西斯的戰車正在隆隆東進，一場猛烈的“颱風”正向莫斯科刮來，保衛莫斯科的戰役就要開始了。9月30日，希特勒親自簽發了進攻莫斯科的軍事行動計劃，此計劃的代號爲“颱風”。
德軍對於此次的戰爭準備得非常充足，他們打算以坦克重兵集團的強大突擊力突破蘇軍的防禦體系，並同步兵協同，合圍並消滅保衛莫斯科的蘇軍主要兵力於維亞茲馬和布良斯克地區。然後各步兵師開始從正面進攻莫斯科，而坦克和摩托化集團則從南北兩翼迂迴攻擊莫斯科。
9月30日，德軍“中央”集團軍羣由古德里安統帥的坦克集羣把進攻的矛頭直指布良斯克和維亞茲馬。從烏克蘭到莫斯科，古德里安的部隊進展神速，甚至有一天他和他的部隊竟然挺進了80公里。不到３天，他們就佔領了布良斯克戰線以東200公里的奧廖爾。這讓蘇軍萬萬沒想到，以至於當德軍坦克隆隆開入奧廖爾城時，電車上的乘客還誤以爲是蘇軍的裝甲部隊，便紛紛招手致意。如果他們知道是法西斯德軍，躲還來不及呢。
佔領奧廖爾後的德軍，迅速切斷了布良斯克—奧廖爾公路，並一舉攻佔卡拉切夫，緊接着又向布良斯克迂迴包抄前進。10月6日，布良斯克被德軍攻佔。與此同時，德軍第9和第4集團軍分別以第3和第4裝甲集羣在杜霍夫希納和羅斯托夫方向實施猛烈進攻，他們來勢兇猛，就如行動代號“颱風”一樣，具有超強的破壞力。就這樣，德軍迅速突破了蘇軍的防禦陣地，並從南北兩面，急速地向維亞濟馬衝去。古德里安的坦克第2集團軍與南進的德第2集團軍一起，10月7日，在布良斯克以南包圍了蘇軍第13集團軍和第3集團軍1部，在布良斯克以北包圍了蘇軍第50集團軍的部分兵力。
10月13日，被圍的蘇３個集團軍雖然也在頑強抵抗，但大部還是被殲，一部分退守在莫扎伊斯克防線，有的在敵後展開游擊戰。至此，“颱風”計劃的第一階段行動已告完成。
■莫斯科危機
莫斯科的第一道防線已被德軍的鐵甲戰車衝開了一道可怕的缺口。從10月13日起，幾乎在通往莫斯科的所有重要作戰方向上都開始了激烈的戰鬥：莫斯科西南160公里的卡盧加於13日陷落；接着離首都僅150公里的加裡寧也被奪佔；距離莫斯科僅100公里的鮑羅季諾也遭到了德軍的致命一擊。
此時，莫斯科可謂是危在旦夕，形勢萬分緊急。由於前面的進展如此順利，也讓希特勒對此次戰役取勝抱有很大的信心。10月7日，希特勒專門簽署了一項最高統帥部的命令：不準博克接受莫斯科的投降，即使主動投降也不予接受；德國軍隊也不需要進入莫斯科，只需用炮擊和轟炸予以毀滅。
在這生死存亡的緊急關頭，以斯大林爲首的國防委員會作出在莫斯科近郊殲滅德軍的決定，並採取攻勢防禦的果斷措施。根據斯大林的指示，蘇聯紅軍依靠前線防禦工事系統，組織了堅強的攻勢防禦，以削弱和消耗德軍的有生力量，贏得時間，準備集中後備力量，在一定時機轉入反攻，給敵人以殲滅性打擊。
在1941年10月的艱難日子裡，負責保衛莫斯科的西方面軍軍事委員會發出的《告全軍書》中寫道：“同志們！在我國面臨嚴重危險的時刻，每個軍人的生命應該屬於祖國。祖國號召我們要成爲堅不可摧的銅牆鐵壁，堵住法西斯匪幫去親愛的莫斯科的道路……”在當時，莫斯科有一句很流行的話，“俄羅斯雖大，但已無處可退卻，因爲後面就是莫斯科。”就充分說明了當時的危急情況和莫斯科軍民高漲的士氣。
根據斯大林的命令，10月17日，新建立了加裡寧方面軍，從莫斯科西北面阻擊德軍的進攻。10月19日，國防委員會號召首都人民要不惜一切代價，配合紅軍，誓死保衛莫斯科。20日，《真理報》發表《阻止敵人向莫斯科前進》的社論，動員全市人民在敵人到達首都之前，用自己的鮮血把他們埋葬。莫斯科召開全市積極分子大會，號召全市人民把首都變成一座攻不破的鋼鐵堡壘。
在莫斯科最危急的日子裡，全市人民積極響應黨組織的號召，表現出了一種“臨危不懼、氣壯山河，誓與敵人決一死戰”的英雄氣概。他們豪邁地說：“敵人在哪裡進攻，我們就在哪裡殲滅他們！我們要在紅場上爲列寧而戰鬥，決不讓納粹的血手玷污列寧的陵墓！”人民羣衆的巨大支持，深深鼓舞了前線的指戰員，也給整個莫斯科保衛戰巨大的鼓舞。
在表面上看，此時的戰局對德國非常有利，希特勒就剩下一個莫斯科沒有到手了，本來他認爲莫斯科唾手可得，只要他的裝甲鐵蹄稍向前驅，克里姆林宮就會掛起萬字旗，斯大林就會向他低頭。是這樣的嗎？讓我們繼續往下看吧。
■紅場閱兵
就在希特勒對戰爭比較樂觀的時候，一個不好的消息發生了。這就是天氣越來越冷了。在10月1日，一場罕見的大雨過後，連綿的秋雨使許多河流決堤，大片大片的地區變成粘如膠狀的沼澤，這使得正在打仗的坦克兵被迫停下來，去拖拽陷在泥坑裡的大炮和彈藥車。步兵在泥濘中一步一滑，弄得疲憊不堪。但更爲不利的是10月6日，莫斯科周圍的廣大地區就紛紛揚揚地下起了第一場冬雪。這對德軍來說，無疑是“雪上加霜”。因此，德軍的“颱風”計劃不得不停下來。
11月3日，第一次寒潮襲來，氣溫一下子就降至零度以下，而且還正在迅速下降。11月13日，零下８度；27日，一場突如其來的凜冽寒風，在不到兩個小時的時間裡，使莫斯科的氣溫驟降至零下40度。地面上結了厚厚的一層冰，德軍的機械化部隊終於又可以重新開動了。但是，士兵還不得不冒着嚴寒把坦克從泥濘中解救出來。
雖然是可以重新開動了，但是德軍面臨着更大的困難是後勤供應不足，缺乏防寒設施。這使得許多士兵被嚴重凍傷。數以千計的德軍士兵被凍成殘廢，許多人染上了使人寒顫不止、全身無力的瘧疾。缺少了士兵，即使有再先進的設備也是無用的。此外，寒冷的天氣常常使得燃料凍結，汽油也凍成了粘糊狀，發動坦克時，得先在底下點火烘烤一陣才行。以上種種凸顯出來的問題，使得德軍到處充斥着抱怨、沮喪的情緒。然而，冬天的來臨，卻使希特勒愈加催促着法西斯德軍向莫斯科發起新的更加猛烈的攻擊。因爲他想抓緊時間去摧毀莫斯科。
嚴寒也同樣給蘇聯軍民帶來了巨大的困難，他們不得不在寒冷徹骨的天氣裡挖防坦克壕、設置障礙物等。但是，這些對於在嚴寒中長大的紅軍將士是不成問題的。在本土作戰，供給和適應力要比德軍強得多；蘇軍的機槍都披着槍套，以防止凍壞；武器上塗有冬季潤滑油，使用非常靈活；士兵穿得暖暖的，足以禦寒……
此外，斯大林不僅要使自己的將士們穿得暖和，而且還要使他們在精神上更加飽滿，爲了排除自開戰以來的晦暗氣氛，他決定在德軍的炮火聲中舉行傳統的紅場十月革命閱兵式。
1941年11月1日，斯大林邀請朱可夫到克里姆林宮商討閱兵式一事，斯大林說：“朱可夫同志，政治局和國防委員會有一個打算，今年的十月革命節，除了要召開慶祝大會外，還要在紅場舉行閱兵式。我們請你來，就是想聽聽作爲直接負責保衛首都的方面軍司令員你的意見，你認爲如何？前線的形勢允許我們搞閱兵式嗎？”
朱可夫清楚地知道，他的回答不管是肯定還是否定都事關重大。在敵人眼皮底下搞閱兵式，危險性是不用說的，否則，斯大林也就不會請他來商量。可是從另一個角度來講，在這種嚴峻的形勢下，不僅隆重地慶祝節日，還搞閱兵式。這能大大地鼓舞本國國民的士氣，同時也是對法西斯的蔑視。基於這種考慮，朱可夫便很堅定地說：“這個想法我認爲是可行的。據我們的觀察分析，敵人正在全線構築防禦陣地，各條戰線上的進攻基本都已停止。這說明敵人在最近幾天內不會發動大規模的進攻。在前一段作戰的嚴重損耗，加之不利於機械化兵團行動的惡劣天氣，補給不足等等，都不允許他們馬上發動新的地面進攻。但是，危險是有的，這就是敵人的空襲。”說到這裡，他停頓了一下，看到衆人或是朝着朱可夫點頭，或是相互對視着點頭。
“你有什麼建議嗎？”斯大林不慌不忙地問道。
“我建議加強對空防禦，增大高射炮的密度，同時，把友鄰方面軍的戰鬥機調一些到莫斯科附近待命。這樣構成空中和地面雙重打擊力量。”
衆人紛紛表示同意，並作了一些具體的補充。
“我們的意見是一致的，”斯大林最後堅定地說，“就是說，閱兵式一定要搞，而且還要通過無線電向全國實況轉播。”
就這樣，1941年11月6日上午，先是在馬雅可夫斯基地鐵站大廳舉行了十月革命節慶祝大會，在雷鳴般的掌聲中，斯大林作了演說：“同志們！德國強盜背信棄義的進攻和強加於我們的戰爭，造成了對我國的威脅……而我們的國家，我們舉國上下，卻已經組成了一個統一的戰鬥堡壘，同我們陸海軍一起，共同粉碎德國侵略者……徹底粉碎德國侵略者！消滅德國佔領軍！我們光榮的祖國、我們祖國的自由、我們祖國的獨立萬歲！在列寧的旗幟下向勝利前進！”
斯大林慷慨激昂的演說，迴盪在莫斯科紅場的上空，通過電波又傳到前線的戰壕，傳到掩蔽所，傳遍了蘇聯各地。使正處於法西斯鐵蹄蹂躪之下的人民羣衆得到了極大的鼓舞，使全世界一切愛好和平的人們從中看到了希望……
11月7日中午，又一次下起了雪。紅場上塔樓上的大鐘，敲了８下，斯大林等人健步登上列寧墓，再一次發表了振奮人心的講話：
“紅軍戰士們，指揮員和工作人員們，所有勞動者們，雖然我們今天是在極其嚴重的情況下慶祝十月革命24週年的，不過，這並沒有什麼可怕，我們的國家曾經經歷過比現在的處境更加危急的日子。想想1918年的情形吧……比起那時，我們現在要好得多。因此，我們一定能夠而且一定會戰勝德國侵略者，這是不用懷疑的！全世界都在注視着你們，處在德國侵略者壓迫之下的歐洲各國人民都在注視着你們，偉大的解放使命已經落在你們身上。你們不要辜負這一崇高使命！你們進行的戰爭是解放戰爭，是正義戰爭。讓米哈伊爾·庫圖佐夫的英勇形象鼓舞着我們！讓偉大的列寧勝利的旗幟引導我們！”斯大林擡起右臂向前方有力地一揮，結束了他的講話。
閱兵式開始了。最先走過列寧墓接受檢閱的是身穿呢大衣、頭戴皮軍帽的軍校學員方隊，接着是穿着白色帶帽雪地僞裝服的摩托化步兵分隊，穿着深藍色呢大衣的水兵方隊……最後是坦克編隊隆隆駛過紅場，那馬達的轟鳴和履帶轉動所產生的巨響，震撼着紅場，震撼着蘇聯大地，也震撼着每一個人。斯大林默默地佇立着，目送着從列寧墓前列隊走過的隊伍，他們大多數就這樣帶着人民的期望，直接從紅場開赴正在鏖戰的前線。