西方麵軍防線向西推進了120-130公裏，有力地牽製了德軍戰役預備隊，減輕了莫斯科大反攻的壓力。
蘇聯政府對外宣布，德軍包圍莫斯科的企圖已經失敗。蘇聯報紙刊登了贏得莫斯科會戰勝利的紅軍將領們的照片，他們分別是朱可夫、列柳申科、庫茲涅佐夫、羅科索夫斯基、戈沃羅夫、鮑爾金、戈利科夫、別洛夫和弗拉索夫。其中，朱可夫的一張大照片位於中央，周圍是其他將領較小的照片。
正如蘇聯所說的，強大的蘇聯反擊部隊在空軍的有力支援下，越戰越勇，到1942年1月初，已經完全擊潰了竄至莫斯科城下的德中央集團軍群的突擊兵團，德軍被迫後退了100-250公裏，從而解除了德軍對莫斯科的直接威脅。
當蘇軍發起反擊時，正在受凍挨餓的德軍不得不在沒有足夠冬季裝備的條件下垂死掙紮，傷亡慘重，根本阻止不了蘇軍的攻勢，德軍防線到處出現了危機。
德軍不得不承認 "已到了山窮水盡的地步"，並且準備將部隊撤往庫爾斯克-奧廖爾-勒爾-線作為德軍的"冬季陣地"。
在莫斯科城下的激戰中，德軍的損失是毀滅性的，希特勒向莫斯科發動的"台風"攻勢遭到失敗。
在莫斯科戰役勝利的鼓舞下，最高統帥斯大林決定乘勝追擊，發動全國大反攻。斯大林說："德軍由於在莫斯科附近的失敗而驚慌失措，而且他們過冬的準備很差，現在正是我們轉入進攻的最好時機。"
斯大林的意圖是：以西方正麵為主攻方向，消滅德國中央集團軍的主力，奪回斯摩棱斯克；在北方，消滅列寧格勒附近的敵軍，解除敵人對列寧格勒的包圍。
蘇軍最高統帥部決定利用德軍失去進攻勢頭的有利時機，在西方、西北和西南戰略方向發起總攻，並以西方正麵為主攻方向，向德軍及其仆從軍發動了全線進攻。
正如斯大林所說的："紅軍在因德帝國主義背信棄義的進攻而暫時退卻以後，奪得了戰爭進程中的轉折，由積極防禦轉入了有效進攻......由於紅軍的勝利，衛國戰爭進入了一個新的時期。"
蘇軍對沒有擊潰莫斯科以西的德軍防線感到失望，更對傷亡慘重的德軍在毫無冬裝的情況下仍能作戰感到吃驚。
1942年1月5日，斯大林發出指示："不給德寇任何喘息的機會，不停頓地把他們向西驅趕。"
1941年10月中旬，希特勒下令："對莫斯科采取圍而不打的策略，拒絕蘇聯任何有條件的投降。"於是，德軍的進攻行動停了下來。
10月24日，古德裏安的部隊占領了姆岑斯克，開始進攻圖拉。10月29日，古德裏安的先頭部隊終於推進到距圖拉3英裏的地方。隻要攻入圖拉，向前再推進一點點，德軍就可以完成對莫斯科的最後包圍。但是，古德裏安的部隊已經力不從心了。
由於天降大雪，道路結冰，身著夏衣的德軍陷入了嚴寒之中，凍傷情況嚴重。古德裏安的心情十分沮喪，正如他給友人的信中所說："進攻的計劃一再延期，嚴冬來臨，我們隻能坐等蘇軍爭取更多的時間備戰。這對於德軍來說，真是件痛苦不堪的事情。這一切都使我十分傷心欲絕，我雖然有滿腔的熱情，卻於事無補。攻入莫斯科的最佳時機已經錯過，以後能否出現這樣的機會，很難預料。至於未來的戰局何去何從，恐怕隻有上帝知道。我們現在所能做的隻能是抱著一線僅存的希望，拚命前進，但是眼前困難重重，我真不知道如何才能克服這些困難。希望不久以後，我能給你寫一封較為愉快的信。我從不怨天尤人，但在此時刻，我很難提起精神來。"
正如古德裏安所說的，他當時麵對的情況相當嚴重。坦克、汽車的燃料已經凍結，潤滑油凝固，寒風中的德軍身穿夏衣，瑟瑟發抖，因凍傷而減員的情況在部隊中十分普遍，每個團都超過了500名。
古德裏安在日記中這樣寫道："天寒地凍，衣著維艱，人員裝備損失慘重，油料奇缺，在這種環境裏，真讓我吃不消。時間越長，越讓我感到責任重大。麵對這種壓力，即使是意誌最堅強的人，也難以承受。"
盡管德國部隊的狀況都和古德裏安部隊的狀況差不多，遠在德國的希特勒根本不考慮前線的實際困難，依然堅持進攻。古德裏安必須服從命令，隻能讓部隊繼續向圖拉推進，結果遭到蘇軍的頑強抵抗，損失慘重。
鑒於殘酷的現實，12月4日，古德裏安不得不放棄了最後的嚐試，作出開戰以來第一次撤退的決定。與此同時，德國中央集團軍群總部也向古德裏安發出了立即結束戰鬥的命令。
作為德軍王牌將領的古德裏安頭一次產生了失敗情緒，古德裏安在日記中寫道："我不是為我個人的前途著想，而是憂慮整個國家的前途。"從這時起，古德裏安成為一個極力主張退守的德國將軍。
古德裏安與希特勒的矛盾逐漸升級：希特勒命令古德裏安的部隊堅守陣地，不得後退一步，古德裏安飛往東普魯士求見希特勒，力陳己見，遭到拒絕。12月26日，希特勒解除了古德裏安的職務，這是古德裏安抗命的必然結果，古德裏安早就預料到了這一結果。