德军在攻占斯摩梭斯克和基辅，推进至列宁格勒（今圣彼得堡）附近后，集中兵力向苏联首都莫斯科发动进攻。根据“台风”行动计划，德军企图首先围歼苏军主力于维亚济马一布良斯克地区，而后以强大的装甲摩托化兵团从南北两翼实施钳击，步兵兵团实施正面进攻，于入冬前攻占莫斯科。苏军决心保卫莫斯科，会战打响。
第一阶段，苏军防御（1941.9.30-12.5）。在这一阶段，苏军实施了维亚济马、奥廖尔一布良斯克、莫扎伊斯克一小雅罗斯拉韦茨、加里宁－索尔涅奇诺戈尔斯克和图拉防御战役。
第二阶段，苏军反攻（1941.2.5-1942.1.7）。1941年12月5-6日，苏军利用德军预备队消耗殆尽、失去进攻势头的有利时机，出其不意地在加里宁至叶列茨一线开始全线反攻，先后实施了加里宁、克林－索尔涅奇诺戈尔斯克、图拉、叶列茨和卡卢加进攻战役，并在罗斯托夫和季赫温方向展开积极的配合行动。
第三阶段，苏军总攻（1942.1.8-1942.4.20）。苏军最高统帅部决定利用德军失去进攻势头的有利时机，在西方、西北和西南战略方向发起总攻，并以西方正面为主攻方向。1942年4月20日，会战至此结束。
此战，苏军经艰苦奋战粉碎德军对莫斯科的进攻，向西推进100～350千米，