为了解决原油供应问题，德军不得不抽调主力进攻乌克兰区，并向外高加索方向推进。在基辅一战中，德军打残了近百万苏军，俘虏了近七十万人，并得到了苏军的大量武器装备和弹药，但最重要的是得到了苏军储存在乌克兰战区的400万吨油料，使得德军的战争机器再度高速运转了起来。
德军俘虏了苏军四千多辆各型坦克，一千多架飞机和四万多门火炮，这批军事装备迅速补充给德军战斗部队，使得德军的机械化程度大幅度提高，从之前的三分之一猛增到三分之二实现机械化，成为交战国当中机械化程度最高的部队。当然，跟全面实现机械化装备的中华帝**还是没法比的。
德军取得了基辅战役的胜利，这给德军士气带来无与伦比的提升，希特勒为此鼓吹德国陆军是世界上最强大的陆军，连带着整个同盟国世界都为之欢呼，甚至不把中华帝国陆军放在眼里了。
为此，德军统帅部在1941年10月27rì，又制订了“颱风行动”作战计划。此前德军业已耽误了四个礼拜的宝贵战略时间，因此为了完成巴巴罗萨计划，德军要在10天内拿下莫斯科。十月的最后几天，德军集结好了部队，作好了“颱风”攻势准备。
1941年11月2rì，费多尔？冯？博克指挥的zhongyāng集团军群终于向莫斯科发动了攻击，代号颱风行动。德军认为莫斯科在政治和军事战略上具有重大意义。德军计划以各坦克集团实施突击，割裂苏军防御，并在维亚济马、布良斯克两地域合围歼灭西方面军、预备队方面军和布良斯克方面军，尔后以强大快速集群从北面和南面包围莫斯科，在步兵兵团实施正面进攻的同时，攻占苏联首都。
为达此目的，德军基本力量集中于斯摩棱斯克以东“zhongyāng”集团军群（司令为博克元帅）地带。“zhongyāng”集团军群辖第9（司令为施特劳斯上将）、第4（司令为克鲁格元帅）、第2集团军（司令为魏克斯上将），坦克第3（司令为霍特上将）、第4（司令为霍普纳上将）、第2集群（司令为古德里安上将），共74个半师计约有180万人，坦克6700辆，火炮和迫击炮4.4万余门，飞机2390架。
这回德军不仅在数量上占优势了，而且通过缴获苏军大量的先进坦克、飞机和大炮，在武器质量上也占了优势。反观苏军损失了四分之三的机械化军队和装备，双方力量对比此消彼长之下，苏军陷入了空前的弱势状态。当然，这并不包括苏军大后方的那个中械装备的新建集团军。
经过朱可夫的劝说，史达林最终同意继续让大后方的中械集团军继续进行适应性训练，他相信以现有的兵力是可以守住莫斯科的。为了最后的大反攻计划，史达林选择了暂时忍耐。
参加莫斯科会战的苏军有：西方面军、预备队方面军、布良斯克方面军、加里宁方面军和西南方面军右翼。截至10月底，苏军西方面军（司令为科涅夫上将）辖第22集团军（司令为沃斯特鲁霍夫少将）、第29集团军（司令为马斯连尼科夫中将）、第30集团军（司令为霍缅科少将）、第19集团军（司令为卢金中将）、第16集团军（司令为罗科索夫斯基中将）、第20集团军（司令为叶尔沙科夫中将），该方面军在奥斯塔什科夫、叶利尼亚西北宽达300余公里的地区组织防御。预备队方面军（司令为苏联元帅布琼尼）以第24（司令为拉库京少将）、第43集团军（司令为索边尼科夫少将）在罗斯拉夫利方向100公里区域正面进行防御，而将其余第31（司令为多尔马托夫少将）、第49（司令为扎哈尔金中将）、第32（司令为维什涅夫斯基少将）、第33集团军（司令为奥努普里延科旅长）置于西方面军后方。布良斯克方面军（司令为叶廖缅科上将）辖第50（司令为彼得罗夫少将）、第3（司令为克列伊泽尔少将）、第13集团军和1个集团军级集群，扼守布良斯克以西及其以南宽达300余公里的地区。
苏军3个方面军共有125万余人，坦克990辆，火炮和迫击炮7600门，飞机677架。相较于德军，苏军处于绝对劣势。
根据“颱风”计划，德军第2装甲集群10月30rì在布良斯克方向，第3、第4装甲集群11月2rì在维亚济马方向，相继开始了进攻。尽管苏军进行了顽强抵抗，但德军火力太猛，很快让德军突破了防御。德军第2集团军突破了苏军第50集团军的防线，夺取布良斯克。
11月3rì奥廖尔陷落。德军沿着奥廖尔-图拉的公路推进。莫斯科以西的维亚济马方向，西方面军和预备队方面军进行了艰苦的防御战斗。德军在7rì则进抵维亚济马地域，两方面军大部分军队在此陷入合围，一直顽强抵抗到12至13rì。
13rì，苏军维亚济马集团大部被歼，被围军队一部后来突出重围，有的留在敌后开展游击斗争。布良斯克方面军陷于战役合围的困境后也向后退却，23rì，苏军布良斯克集团大部被歼。德军在维亚济马—布良斯克战役中再次俘虏苏军67万余人，德军战果空前，再次震惊世界。
莫扎伊斯克防御线于是成了莫斯科接近地上的主要抵抗地区。苏军4个集团军总共却只有9万人左右。这些兵力不足以在整个地带建立坚固防御。为了改进军队指挥，西方面军和预备队方面军于11月10rì合编为西方面军，朱可夫大将任司令。