1941年9月6日，希特勒發佈了第35號訓令，代號"颱風"行動，計劃先將莫斯科正面的蘇軍分爲兩個包圍圈加以殲滅，然後順勢攻佔莫斯科。進攻方法仍像戰爭初期那樣，同時從三個方向給蘇軍以決定性打擊。
起始
9月底，德軍中央集團軍羣大舉進攻莫斯科，莫斯科會戰爆發。德軍用於颱風行動莫斯科方向的兵力達180萬，75個師，1700輛坦克，14000門火炮，1400架飛機。蘇軍在莫斯科以西300餘公里縱深內，建立了梯次配置的多道防禦地帶，有3個方面軍和一個戰役集羣，125萬兵員，共75個師，990輛坦克，7600門火炮，677架作戰飛機擔任防禦，蘇共中央政治局、國防委員會、最高統帥部和總參謀部作戰組一概不離開莫斯科。最兇猛的進攻遇到了最頑強的抵抗，進入10月份後，蘇聯進入了秋冬時節，而這對蘇軍則非常有利。11月7日，冒着德軍的炮火，斯大林堅持在紅場舉行紀念十月革命勝利24週年的閱兵式，閱兵式後的蘇軍直接開赴前線。經過浴血奮戰，蘇軍憑藉極其堅強的抵抗和熟悉的自然條件，蘇軍頂住了德軍進攻，並於1941年12月轉入反攻。
轉折
德軍的軍事計劃"颱風行動"，引發了著名的莫斯科保衛戰。
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，火炮和迫擊炮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、加裏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。
