經過一番艱苦的努力，岌岌可危的蘇軍防線逐步穩定了下來。用德軍指揮官的話說：“隨著朱可夫的到來，德國坦克過去那種想走多遠多快就走多遠多快的美妙感覺，再也一去不複返了。”
朱可夫臨危受命，擔負起保衛莫斯科的神聖使命。但在德軍強大兵力的進攻麵前，他還是感受到了巨大的困難。毫無疑問，他所麵臨的首要的、最迫切的問題就是兵力不足。任何一個將軍無論多麼用兵如神，假如他無兵可用，那麼所麵對的無疑都是失敗。無奈之下，他急電斯大林請求派援兵增援。
斯大林知道，朱可夫這一要求是最基本的、最低限度的，也是守住莫紮伊斯克防線所必須的。然而，就目前的形勢看，這也是最棘手的、最難辦的。現在，各條戰線上都在吃緊，戰鬥異常慘烈，無論是南線的烏克蘭還是北線的列寧格勒，都在承受著德軍巨大的壓力，兵力普遍捉襟見肘。很顯然，用拆東牆補西牆的辦法是行不通的。但是莫紮伊斯克防線又必須加強，這可真是要命的難題！就在這時，斯大林收到了潛伏在日本東京的號稱“20世紀最大的間諜”的佐爾格發來的情報：“據悉日本政府不會在1942年秋季以前對蘇開戰。”斯大林看罷情報，不由得心花怒放，禁不住連聲稱讚道：“好樣的！佐爾格。你這一句話，可幫了我的大忙。”
原來，蘇聯一直有一個深深的顧慮，那就是在遠東虎視眈眈的日本。由於日本是德國的盟友，又是軸心國成員，所以日本對蘇德戰爭的態度，將直接決定著蘇聯會不會陷入兩線作戰的困難境地。考慮到日本的擴張政策和它與德國的關係，蘇聯不得不把相當一部分兵力部署在遠東地區，以應付日本隨時可能發動的進攻。現在，佐爾格的情報清楚地表明：遠東地區將有一段寶貴的“平靜”，這無疑給斯大林從這一地區抽調兵力投入西線戰場提供了可能的條件。因此斯大林果斷下令：從遠東地區調三個步兵師和兩個坦克師回莫斯科，用以加強莫紮伊斯克防線。
朱可夫得到這五個齊裝滿員，訓練有素且特別擅長在嚴寒條件下作戰的師，無異於如虎添翼，他信心百倍地指揮部隊調整部署，構築工事，以準備迎接即將到來的惡戰。
從10月13日開始，在通向莫斯科的所有重要方向上都開始了激烈的戰鬥。德軍中央集群兵分三路，向莫斯科展開了聲勢浩大的向心突擊，妄圖一戰而定莫斯科。
在中央方向，德軍的第4坦克集團軍集中兵力攻擊距莫斯科城120公裏的戰略要地博羅季諾，企圖在此直接突破蘇軍防禦，沿最短的路線直撲莫斯科。
博羅季諾自古有莫斯科的咽喉之稱。早在1812年，拿破侖就想率領大軍從這裏直趨莫斯科，結果遭到了俄羅斯一代名將庫圖佐夫的頑強阻擊。一場惡戰，法俄兩軍20多萬人直殺得昏天黑地，血流成河。最後，俄軍打敗了法軍的進攻，打破了拿破侖不可戰勝的神話。
今天，庫圖佐夫的後代們，英勇的蘇聯紅軍又一次麵對著敵人的凶殘進攻。他們在博羅季諾空曠的田野上，重溫著祖先擊敗拿破侖的英雄史詩，決心以自己的血肉之軀和頑強精神，誓將納粹德國的鐵甲洪流阻擋在博羅季諾要塞以西。
守衛博羅季諾的蘇軍是剛從遠東調來的精銳的第32師。該師擁有兩個配備著當時最先進的“T-34”坦克和“KB-2”坦克的坦克旅，由驍勇善戰、足智多謀的波洛蘇欣上校指揮。
在猛烈的空中和地麵炮火的掩護下，德軍裝甲縱隊向蘇軍陣地發起了進攻。波洛蘇欣上校從望遠鏡中看到，在塵土飛揚的大路上，畫著“鐵十字”的德軍坦克在前麵開路，裝甲車緊隨其後，中間夾雜著三三兩兩的三輪摩托，似一股滾滾洪流，向蘇軍陣地壓來。麵對德軍的進攻氣勢，波洛蘇欣上校不慌不忙，冷靜地命令炮兵團：“目標，敵裝甲縱隊，全團集束射！”隨著一陣激烈的炮火，德軍行進在前麵的幾輛坦克一下子就著了火。裝甲車裏的德軍步兵也大叫著從濃煙裏四散逃出，競相逃命。
驟遭打擊，進攻的德軍坦克馬上展開了戰鬥隊形，在正麵向蘇軍陣地發起了凶猛的進攻。在此關鍵時刻，一個路過此地的“喀秋莎”火箭炮營來到了波洛蘇欣上校的麵前。這真是雪中送炭。波洛蘇欣上校盯著步步近逼的德軍七八十輛坦克，立即命令炮兵營長實施集束射擊。隨著炮兵營長一聲令下，大地忽然顫動了一下，然後就聽到空中傳來了一陣狂風般的怪叫。隻見一條條火龍帶著尖嘯，急速地向德軍坦克集群撲去。
隨著一陣驚天動地的巨響，德軍的進攻集群一下子就被淹沒在烈火和濃煙之中。剛從遠東調來的32師官兵還是第一次目睹“喀秋莎”火箭炮的威力，隻見二三十輛德軍坦克和裝甲車被威力巨大的“喀秋莎”打得濃煙滾滾，麵目皆非。
慘烈的戰鬥一直持續了五天，波洛蘇欣上校指揮他的一師之眾，在幾乎無險可守的博羅季諾地區頑強抗擊著德軍一個裝甲集群的進攻。在蘇軍幾乎彈盡糧絕、傷亡殆盡的情況下，德軍占領了博羅季諾的蘇軍陣地。
10月18日，蘇軍被迫放棄了距離莫斯科僅僅96公裏的莫紮伊斯克。
中路德軍完成了突破，南線和北線的德軍也取得了很大的進展。雖然朱可夫指揮西方方麵軍步步設防，處處死守，使進攻的德軍幾乎每前進一步，都要付出慘重的代價，但在優勢德軍的巨大壓力之下，西方方麵軍還是不得不步步退守，一直撤到了莫斯科的近郊地帶。莫斯科市民們已經能夠聽到依稀可辨的大炮轟鳴聲，莫斯科保衛戰最艱苦的日子終於來到了。
麵對危局，朱可夫感受到了空前的巨大壓力。在莫斯科市內，緊張的氣氛也幾乎達到了頂點。驚慌失措的市民們到處謠傳德軍的坦克就要衝進城裏，大難似乎就要臨頭了。市區內幾乎所有的汽車都被征用到了前線，大街上成群結隊的人行色匆匆，神色慌張。人們在忙於逃離這個危如累卵的城市。政府機關裏焚燒的文件化成灰片，從一座座高大的建築物上像黑雪一樣飄然而下，給風雨飄搖中的莫斯科更加增添了幾分悲愴的氣氛。
10月15日，蘇共中央和國防委員會決定將部分中央機關和所有的外交使團緊急遷往古比雪夫。但斯大林決定他仍然留在莫斯科，並與堅守莫斯科的國防委員會一道，作出了在莫斯科近郊殲滅德軍的決定。
根據斯大林的指示，蘇聯紅軍依靠前沿的防禦工事，頑強抗擊著德軍的進攻。在堅守陣地的同時，他們積極組織猛烈的反突擊，以攻勢防禦來削弱德軍的有生力量，為日後集中力量進行大反擊創造條件。
整個10月對於艱苦抵抗的蘇軍來說，無疑是災難性的。他們的殊死抵抗甚至都贏得了對手的尊重，但卻沒能阻止住他們前進的步伐。德軍在不到三周的時間內就向前推進了250公裏，從三個方向上兵臨莫斯科城下。
10月份顯然不屬於蘇聯人。但是對於一路攻城略地的德國軍隊來說，10月份顯然也不屬於他們。尤其在10月中旬以後，隨著初冬季節的來臨，整個俄羅斯大地陷入了持續的綿綿陰雨之中。氣溫陡然下降，道路泥濘不堪。滂沱的大雨使許多河流決堤，大片大片的地區變成了黏如膠狀的沼澤。除了明斯克通往莫斯科的公路之外，其他道路由於路基不牢，都消失在了沼澤之中。德軍的機械化兵團行進在這樣的環境之中，其狼狽困苦之狀難以形容。在一片海洋似的泥淖中，人困馬乏的步兵掙紮著前進，稀泥經常會沒到膝蓋，令他們疲憊不堪。機械化部隊的狀況則更加令人沮喪。除了一些履帶式車輛和少數的輕便馬車之外，幾乎所有的輪式車輛都無法行駛。在德軍行進的路上，時常見到的是這樣一種場麵：一群群身穿單薄夏裝的德國士兵，在綿綿冬雨和瑟瑟寒風中縮成一團，或是無精打采地在泥濘的道路上深一腳淺一腳地艱難跋涉，或是滾得一身的汙泥，拚命地拖拽著陷入泥潭水坑的坦克、裝甲車、大炮和摩托車。昔日橫掃西歐的威風沒有了，開戰之初那種所向披靡的驕狂勁兒也蕩然無存了，剩下的隻是在淒風苦雨中的苦苦掙紮和無休無止的殘酷搏殺。
隨著莫斯科的一步一步接近，蘇軍的抵抗也越來越堅決，越來越頑強。對於德國人來說，時間的一天天消逝是極為可怕的。莫斯科的冬天曾令一代梟雄拿破侖仰天長歎，事實證明它對德國人也不會有絲毫的偏愛。麵對糟糕至極的天氣、泥濘不堪的道路和士氣低落的軍隊，連一向充滿信心、敢打必勝的裝甲先鋒古德裏安都幾乎喪失了信心。他在戰地日記中沮喪地寫道：
冰天雪地，無處禦寒，無衣禦寒，人員裝備受到嚴重損失，燃料供應也難以為繼。這一切都使我難以履行司令官的職責，長此以往，我的重大責任幾乎要把我壓垮……
雖然前線的德軍幾乎陷入了大自然給他們設下的絕境之中，但希特勒仍然無視前線司令官們要求補給冬季作戰裝備的要求，盲目相信“德國士兵勇氣十足，銳不可當，莫斯科唾手可得”。在他看來，德軍從北、南、西三個方向都推進到了距莫斯科四五十公裏的地方，到莫斯科的最後一程，根本算不了什麼。他的軍隊已經前進了八百公裏，他們隻要再走上四五十公裏就到了。
然而，就是這區區四五十公裏的路程，竟然成了曾經橫掃千軍如卷席的德國軍隊不可逾越的鋼鐵屏障。
為了激勵全蘇聯人民的愛國熱情和英勇鬥誌，也為了在精神上震懾希特勒等法西斯主義分子，1941年11月6日上午，斯大林在莫斯科著名的馬雅科夫斯基地鐵站大廳舉行了隆重的十月革命慶祝大會。在雷鳴般的掌聲當中，斯大林作了精彩而生動的現場演說。
“同誌們，”斯大林用人們已經熟悉的低緩、穩重又略帶沙啞的聲音開始講道，“從我們取得十月革命勝利至今，24年過去了……現在，我們的國家遭到了法西斯德國的野蠻入侵，敵人占領了我們的烏克蘭，威脅著我們的列寧格勒、莫斯科。但是，事實證明，德國法西斯的‘閃擊戰’計劃是十分輕率和毫無根據的。現在我們可以認為，這個原想在一個半月至兩個月之內滅亡蘇聯的罪惡計劃，徹底破產了！……英勇的蘇聯紅軍正在全國各地與敵人在激戰，在搏鬥。現在全世界人民在注視著我們，我們將把美麗、富饒的俄羅斯大地，變成納粹德國法西斯的墓地。勝利永遠屬於我們！”
第二天，即11月7日中午，灰色的雲層壓得低低的，紛紛揚揚的雪花無聲無息地飄然落下，給整個寬闊的莫斯科紅場披上了一層銀裝。在廣場上，肅立著一排排、一列列的紅軍將士。他們今天將在這裏接受領袖和人民的檢閱，向全世界愛好和平的人們展示他們臨危不懼的勇敢精神和蔑視強敵的英雄氣概。
8點整，舉世矚目的莫斯科紅場閱兵式正式開始。在布瓊尼元帥檢閱了受閱部隊之後，斯大林發表了簡短而充滿信心的講話。然後，氣壯山河的分列式開始了。
最先走過列寧墓接受檢閱的是穿著呢大衣，戴著皮軍帽的軍校學員方隊，接著是穿著白色雪地偽裝服的摩托化步兵方隊，穿著深藍色呢大衣的水兵方隊……最後，坦克編隊駛入紅場，馬達的轟鳴聲和履帶轉動時產生的金屬響聲，震撼著紅場，震撼著大地，也震撼著每一個人。斯大林站在檢閱台上，頻頻舉手向受閱部隊舉手致意，並不時抬眼向已經走遠的隊列望去，一直目送他們慢慢地融入了茫茫的雪幕當中。
在紅場上受閱的許多部隊，直接就奔赴了激戰正酣的前線。
斯大林在紅場閱兵的消息，很快就傳到了希特勒的耳朵裏。聞聽此信，希特勒大發雷霆：“簡直令人難以置信，斯大林竟然能在德國空軍的機翼底下檢閱部隊，這真是對帝國空軍的蔑視，公然蔑視！……”狂喊了一陣，他覺得還是難消心頭之恨，於是又把總參謀長訓斥了一頓：“哈爾德，你馬上與博克聯係，問問他為什麼今天放過了俄國人？難道他連11月7日對於俄國人來說意味著什麼都不知道嗎？這是俄國人的挑釁！赤裸裸的挑釁！對於這種挑釁，我們要用炸彈加倍地懲罰他們！”
氣壯山河的紅場閱兵不僅極大地鼓舞了蘇聯人民的戰鬥精神和蘇聯紅軍的高昂鬥誌，也在全世界引起了強烈的反響。英國的《新聞紀事報》報道說：“通往莫斯科的要衝激戰正酣，而在莫斯科卻組織了一年一度的閱兵，這是英勇和無畏的榜樣。”
受紅場閱兵的鼓舞，莫斯科市和莫斯科州的廣大人民以極大的勇氣和熱情投入到轟轟烈烈的莫斯科保衛戰之中。他們發誓，敵人從哪裏進攻，他們就在哪裏殲滅他們。他們要在紅場上為列寧而戰鬥，決不讓納粹的血手玷汙列寧的陵墓。短短3天，他們便組建了25個工人營、12萬人的民兵師、169個巷戰小組和數百個反坦克班。僅僅在11月，他們就在莫斯科近郊構築了7.2萬米的防坦克壕，約8萬米的崖壁和斷壁，設置了5萬米長的樁砦和其他障礙物，挖掘了近13萬米的戰壕和交通壕，硬是在冰凍的土地上，用自己的雙手挖出了300多萬立方米的土方。
受紅場閱兵的鼓舞，在莫斯科各條要道上浴血奮戰的紅軍將士也平添了幾分膽氣和自信，他們自豪而堅決地宣告：“俄羅斯大地幅員遼闊，但我們決不再後退一步！”朱可夫的西方方麵軍也趁勢發出了與德寇血戰到底的號召書。號召書中呼籲：
同誌們！在祖國麵臨危險的嚴酷時刻，我們每一個軍人的生命都應當屬於祖國。祖國要求我們每一個人貢獻出最大的力量，發揚英勇頑強和堅忍不拔的精神。祖國號召我們要成為無法摧毀的銅牆鐵壁，堵住法西斯軍隊去莫斯科的道路。我們現在比以往任何時候都需要保持警惕、鐵的紀律、組織性、堅決果敢的行動、必勝的信念和隨時準備自我犧牲的精神。“我們無路可退了”、“我們絕不放棄莫斯科”應成為對每一個蘇軍士兵的崇高的愛國主義和英雄主義的絕對命令。
從偉大的紅場閱兵之後，曾在同一條路上走向莫斯科的拿破侖大軍的鬼影和拿破侖全軍覆沒的慘劇，就常常縈繞在納粹征服者的睡夢中。就連驍勇善戰，從不言敗的博克元帥也不得不悲觀地承認：“未來的局勢將會怎樣發展，恐怕隻有天知道了。我們隻要存著一線希望，便奮勇前進。”
但是，莫斯科提前到來的、140多年未遇的特強冷寒流，無情地凍結了博克元帥的最後一線希望。
進入11月份之後，進攻陷於停頓的德軍開始了為期半個月的休整和部署調整。他們希望隨著冬季的來臨，泥濘不堪的道路能因冰凍而變得堅硬起來。否則不用等到蘇軍來反攻，汙泥就足以讓德軍的大部分戰鬥車輛喪失戰鬥力和機動能力。
經過半個月的休整之後，德軍中央集群又於11月15日開始向莫斯科發動了第二次大規模進攻。為了力求此戰必勝，德軍的進攻兵力達到了74個師和4個旅，其實力和武器裝備大大超過了防守的蘇軍。德軍第二次進攻的具體方案是：以第3、第4坦克集團軍進攻北麵的克林，從北麵向莫斯科突擊；以第2坦克集團軍在南麵占領圖拉，從南麵包圍莫斯科；南北兩翼的進攻要牢牢牽製住蘇軍的加裏寧方麵軍和西南方麵軍，從而為從西麵向莫斯科進行正麵突擊的德軍創造條件。