1941年9月初，希特勒急不可待地要进莫斯科克里姆林宫了。他命令中路必须在八天到十天之内开始行动，“包围他们，击败他们，消灭他们”。
10月2日，对莫斯科的大规模进攻开始了。进攻的代号是“台风”，意思是他的进攻像台风似的猛袭苏联人，要在莫斯科前沿歼灭苏联人的作战部队，要把苏联打垮。
但是，独裁者希特勒又一次犯了自大的毛病。在冬季到来之前拿下苏联首都莫斯科，他认为还不够，又下令北路的陆军元帅冯·李勃同时占领列宁格勒，在北面与芬兰军队会师，并继续向前推进，切断摩尔曼斯克铁路。他又下令伦斯德同时清扫黑海沿岸，拿下罗斯托夫，夺取迈高普油田，向伏尔加河畔的斯大林格勒进军，以切断斯大林格勒与高加索地区的最后联系。伦斯德向希特勒解释，这样做意味着要越过第聂伯河作四百多英里（约640千米）的跋涉，队伍的左翼将危险地暴露在敌人面前，这时希特勒对他说，南路的苏军现在已没有多大抵抗能力了。伦斯德对于这个荒谬可笑的命令只好报以假笑，果然，他以后碰到的是与希特勒的估计截然相反的情况。
德军沿着当年拿破仑进军莫斯科的老路一直向前推进。10月上旬时，德军几乎没花什么力气就包围了在维亚兹马和勃良斯克之间苏联的两支部队，据称此段俘虏了65万人，还有5000门大炮和1200辆坦克。到了10月20日，德国装甲部队的前锋部队已经抵达距离莫斯科仅40英里（约64千米）的地方。这时，的确让人品到希特勒发动的“闪电战”的滋味了。
在这种严峻的形势下，苏联中央各部和外国使馆急忙向后撤退到伏尔加河上的古比雪夫。
这时，就连头脑清醒的哈尔德也相信，凭着希特勒大胆的领导和有利天时，在苏联的严冬到来之前拿下莫斯科是不成问题的。但是，老天爷帮了苏联人大忙：秋雨连绵，道路泥泞的季节来临了。步兵在泥泞中一步一滑，每门大炮都得用许多马来拉才能前进。所有车辆都陷在泥坑里，一直陷到车轴部分，甚至牵引机行动起来也十分困难。不到几天，一大部分重炮就动弹不得了。
当攻打莫斯科似乎已经胜利在望的时候，德军官兵的心情却开始起了变化：苏联的抵抗变得坚决起来，战斗越来越激烈，而己方可供使用的大炮和坦克数量远远不够。从这时候起，曾经在同一条路上走向莫斯科的拿破仑大军的鬼影和拿破仑全军覆没的惨象，就常常萦绕在纳粹征服者的睡梦中。德国将领们开始或者重读高兰古侯爵所著的关于这个法国征服者1812年冬天在俄国惨败的可怕故事。
这一年冬天，俄国变得异常寒冷。11月3日，第一次寒潮到来时，气温降到零度以下，而且还在继续下降。到11月7日，古德里安报告说，部队开始发现“严重冻伤病员”。13日，气温降到-8℃，德军“越来越觉得”缺少冬衣了。枪炮和人一样受到了严寒的影响。
由于供坦克履带防滑用的尖铁没有运到，路上的冰带来了不少困难。天冷使得大炮上的瞄准镜也失去了效用。发动坦克时，得先在底下点火烤一阵。燃料常常冻结，汽油也冻得黏糊糊的……
冰天雪地，无处避寒，又无衣御寒，人员装备受到严重损失，燃料供应也糟糕透顶。结果人心惶惶，甚至一直影响到后方博哥罗次克。
到了风雪交加、气温持续在零下的11月底，德军在苏联首都莫斯科北、南、西三面，已到达距离目标20～30英里的地方。在希特勒和他的大部分将领看来，莫斯科似乎已在股掌之中了。
希特勒远在后方东普鲁士的大本营里，反复端详着地图。在他看来，到莫斯科的这最后一程根本算不了什么。他的军队已前进了500英里（约800千米），他们只要再走20～30英里（约32～48千米）就可以了。他在11月中旬对约德尔说：“我们最后再用点力，就要胜利啦。”
陆军元帅冯·包克负责指挥中央集团军对莫斯科进行最后进攻。他在11月22日打电话给哈尔德，将马恩河战役与现在的情况相比，他说：“那次战斗中，投入最后一个营就决定了战役的胜利。”包克对参谋总长说，他相信一切都已不成问题。到11月的最后一天，他果然投进了他的最后一个营。对苏联心脏的最后总攻定在第二天，即1941年12月1日。
最后的总攻意外地遇到顽强抵抗。这是有史以来在一条战线上集中的最强大的坦克部队：在莫斯科正北，霍普纳将军的第四坦克集团军和霍特将军的第三坦克集团军向南进迫，在莫斯科正南的古德里安的第二装甲军团从土拉北上，克鲁格的庞大的第四军团居于中央，穿过市郊的森林向东杀开一条血路——希特勒的希望就寄托在这声势浩大的军事部署上了。
到12月2日，第258步兵师的一个侦察营突入莫斯科城郊的希姆基，克里姆林宫的尖顶已明晰可见，但在第二天早晨他们就被几辆苏联坦克和从市内工厂紧急动员起来的工人队伍击退。这是德国军队所达到距离莫斯科最近的地方，是他们第一次也是最后一次看到克里姆林宫。
因为碰上的是苏联人，再加上那样的鬼天气，12月4日，古德里安的第二装甲军团从南面攻占莫斯科的企图已被制止。第二天，温度又下降了5℃，德军的坦克差不多都动弹不得了。同时，侧翼和土拉北面的后卫都受到了威胁。
12月5日是关键性的一天。德军在环绕莫斯科周围200英里（约320千米）的半圆形阵地上，进攻被全线制止住了。这一天是德国将领们最黑暗、最悲惨的一天。希特勒试图在1941年彻底打败苏联的希望，已在最后一分钟化为泡影了。
第二天，12月6日，苏联中路战线司令朱可夫将军，发动了反攻攻势。在莫斯科前沿200英里长的战线上，他的七个军团和两个骑兵军共计100个师全线出击。这些部队都得到很好的装备和训练，能适应在严寒深雪中作战。这位名不见经传的将军率领着由步兵、炮兵、坦克兵、骑兵、空军组成的强大兵力，是希特勒连做梦也没有想到的。他们突然而猛烈的攻击，使德国军队和第三帝国遭到永远不能完全恢复过来的重创。在严寒的12月和1月上旬的几个星期中，遭到打击而正在撤退的德军防线被苏军不断突破，正如130年前拿破仑的大军一样，看来就要被瓦解和消灭在苏联的冰天雪地中了。在好几次紧急关头，德军真的差一点就要重蹈这一噩运。
苏联红军力量虽然遭受了些损失，但并没有被完全摧毁。莫斯科也没有被占领，列宁格勒、斯大林格勒，高加索的油田都没有失陷；苏联通往英、美，通往南面北面的生命线仍然畅通无阻。希特勒的部队两年多来不断取得军事胜利，现在第一次在大踏步后撤。
不仅如此，还有比这更大的精神上的失败。德国陆军常胜不败的神话已经破灭了。第二年夏天，德国军队在苏联继续取得了较多的胜利，但是这种胜利再也不能恢复这个神话了。
1941年12月6日，这一天成了第三帝国短暂历史的又一个转折点，而且是最致命的转折点之一。希特勒的力量已到了顶峰，从此以后要走下坡路了。遭到侵略战争祸害的那些国家正在恢复抵抗，而这也造成了他力量的削弱。
莫斯科保卫战最后以德国军队溃败告终。而经过这一战之后，苏联红军越战越勇，不仅将德军赶出了自己的国家，而且将苏联的国旗插到了德国的土地上。
莫斯科保卫战是苏联命运的转折点，也是纳粹法西斯命运的转折点。