1942年6月22日，納粹德國與其盟友入侵蘇聯，使蘇聯及蘇聯紅軍領導層大吃一驚。德軍以閃電戰戰術快速深入蘇聯領土。裝甲部隊以鉗形方式推進，先孤立然後徹底摧毀蘇軍。
德軍北方集團軍羣向列寧格勒推進，南方集團軍羣則征服烏克蘭和高加索高地，而中央集團軍則向莫斯科進發。蘇軍的防線很快便崩潰，死傷枕藉。
1942年8月上旬，德軍攻佔斯摩棱斯克，是往莫斯科路上一個重要據點，但斯摩棱斯克的戰鬥阻礙了德軍的攻勢直到9月中，有效地瓦解了閃電戰的戰術。
其後，古德里安的裝甲部隊到達莫斯科外圍，但納粹元首希特勒命令他轉向南方去支持龍德施泰特指揮的南方集團軍羣對基輔的攻擊。
錯過了最佳的進攻時機之後，一直到同年9月，德軍在攻佔斯摩棱斯克和基輔後，集中兵力向蘇聯首都莫斯科發動進攻。
首先，把北方，南方集團軍羣的部分兵力集中到中央集閉軍羣。
“颱風”作戰的計劃，主要由德軍最高統帥部和包克的中央集團軍羣協商制定，各項計劃都由希特勒審定批准。德國情報機關對於莫斯科正前方部署的蘇軍部隊的判斷，準確性大大提高，但仍有不完善之處。
它認爲蘇軍的戰鬥序列是：在前方部署的是鐵木辛哥的西方方面軍的七個集團軍，在它的南面是葉廖緬科的布良斯克方面軍的兩個集團軍。
對後方的蘇軍部隊情況則一無所知。西方方面軍的兵力估計爲七十到一百個師。結果證明與實際兵力相差無幾。首都莫斯科方向上匆忙建立起來的防線從空中是很容易查明的。
包克的任務是，在攻打莫斯科之前首先殲滅當面蘇聯軍隊。德軍計劃的基本內容是。以斯摩棱斯克-莫斯科這條線在中央做爲基準線兵分兩路進行鉗形包圍，兩軍將在蘇軍後方約八十英里的維亞茲馬會合。
而與此同時的蘇軍自7月起，蘇聯政府徵用民工在莫斯科以西兩道防線上急如星火地構築工事。民工中有四分之三以上是婦女。前一道防線稱做維亞茲馬防線。它的最北端在奧斯塔什科夫以東約三十英里處，據瓦爾代山不遠，中間穿過維亞茲馬以西地區，最南端在基洛夫以南，全長二百餘英里。後一道防線叫莫日艾斯克防線，在莫斯科以西約八十英里。自沃洛科拉姆斯克至提赫文，長約一百六十英里。此外，在莫斯科以西還有四道弧形防線。
同時，蘇聯從中亞，遠東抽調兵力保衛莫斯科。
德軍的“巴巴羅薩”作戰計劃中預定目標未實現。爲此，德軍統帥部在1942年9月29日，又制訂了“颱風行動”作戰計劃。要在10天內拿下莫斯科。9月底，德軍集結了部隊，作好了“颱風”攻勢準備。
942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。
而反觀蘇軍參加莫斯科會戰的準備就明顯不足了。西方面軍、預備隊方面軍、布良斯克方面軍、加裡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。
而蘇軍節節敗退之下，士氣明顯存在問題。而德軍一路高歌猛進，可謂是士氣高昂。如果不是知道最終的走向，沒有一個人會認爲，蘇俄能夠打贏這場戰鬥，即便是斯大林也顯得憂心忡忡。
根據“颱風”計劃，德軍第2裝甲集羣9月30日在布良斯克方向，第3、第4裝甲集羣10月2日在維亞濟馬方向，相繼開始了進攻。
儘管蘇軍進行了頑強抵抗，德軍仍然突破了防禦。
德軍第2集團軍突破了蘇軍第50集團軍的防線，於1941年9月下旬奪取布良斯克。
10月3日奧廖爾陷落。
德軍沿着奧廖爾-圖拉的公路推進。
莫斯科以西的維亞濟馬方向，西方面軍和預備隊方面軍進行了艱苦的防禦戰鬥。
德軍10月7日則進抵維亞濟馬地域，兩方面軍大部分軍隊在此陷入合圍，一直頑強抵抗到10月12-13日。
13日，蘇軍維亞濟馬集團大部被殲，被圍軍隊一部後來突出重圍，有的留在敵後開展遊擊鬥爭。
布良斯克方面軍陷於戰役合圍的困境後也向後退卻，23日，蘇軍布良斯克集團大部被殲。德軍在維亞濟馬—布良斯克戰役中、俘虜蘇軍67萬人。
扎伊斯克防禦線成了莫斯科接近地上的主要抵抗地區。4個集團軍總共只有9萬人左右。這些兵力不足以在整個地帶建立堅固防禦。爲了改進軍隊指揮，西方面軍和預備隊方面軍於10月10日合編爲西方面軍，朱可夫大將任司令。
朱可夫受命之後，將部署在西伯利亞的25個步兵師和9個裝甲旅的精銳部隊，陸續西調到了莫斯科近郊，迅速重建了四個集團軍，並動員莫斯科市民在3天之內，組織了25個工人營，12萬人的民兵師，169個巷戰小組，發動45萬人圍繞莫斯科城修築起三道防禦工事，其中婦女的數量佔了四分之三。到10月末，僅婦女兒童就構築了7萬2千公里反坦克塹壕，挖掘了300多萬立方米的泥土。處於防禦狀態的莫斯科城，被街壘、鹿砦、工事嚴密地封鎖起來，食品因此嚴重短缺。
10月月中-11月初，在莫扎伊斯克防禦地區展開的多次激烈戰鬥中，蘇軍對德軍優勢兵力進行了頑強抵抗，將其阻止於拉馬河、魯扎河、納拉河等地區。
10月14日，德軍突入了加裡寧地域。
10月16日，有傳言說莫斯科即將失陷。有些工廠炸燬了機器設備，部分工人逃離了莫斯科。
10月17日，以西方面軍右翼（第22、第29、第30、第31集團軍）爲基礎組成了加裡寧方面軍（司令爲科涅夫上將）。德軍想從加裡寧向東南發展進攻並前出西北方面軍和西方面軍後方的企圖被粉碎。
德軍雖然對維亞茲馬—布良斯克戰役中消滅了大量的蘇軍有生力量，但隨着天氣的變冷秋雨把道路變成泥沼，幾乎癱瘓了德軍的進攻。
德軍於是被迫全線停止前進，以待大地封凍。德軍暫時的停進使蘇軍贏得了寶貴的喘息時間。