不过到1941年9月底，苏军的确面临极其严峻的战斗形势。在苏德战线的北端是孤城列宁格勒，命运难测；南方的基辅已落入敌手；现在黑海港口敖德萨又危在旦夕。9月6日希特勒发布第35号指令，代号“台风”，向莫斯科发动进攻，企图实现“巴巴罗萨”的预定目标。但德军的处境也并非很妙。由于春天的巴尔干战役和苏德战争爆发后为攻打乌克兰而要求中路暂停推进，使攻打莫斯科的战役推迟了至少一个月。它不仅给苏军以时间，在中部地区集结防守兵力，做好保卫首都的准备，而且俄罗斯的严寒冬季也将使战线已长到极点的德军尝到当年拿破仑的经万。
9月30日，中路德军以180万人，1700辆坦克和约1390架飞机的兵力实施进攻莫斯科的“台风”行动。苏军已有准备，用三个方面军保卫莫斯科，西路方面军准备阻止德军沿主要方向突人首都；预备方面军准备击退突破西路方面军的来犯之敌；布良斯克方面军的任务是阻止德军沿莫斯科外围防御阵地对布良斯克的突破。10月2日德军以闪击式炮击和轰炸拉开了莫斯科战役的序幕。由于苏军对形势估计错误，又未认真进行侦察防御和建立纵深防御地区，加上坦克的缺乏，因此初期再次失利，使古德里安的装甲先头部队轻易突破布良斯克的苏军阵地，迅即占领奥廖尔和布良斯克，60万苏军被合围于维亚兹马和布良斯克之间。13日莫斯科西南100英里的卡卢加失守，接着西北的加里宁陷落。10月中旬“台风”行动初战告捷，苏军的5000门大炮、1200辆坦克和上万红军落入敌手。莫斯科处于万分危急之中。
