德军从南面进攻列宁格勒既未得逞，10月中旬，又向季赫温和沃尔霍夫方向发动进攻，目的是与芬兰军队会合，完全封锁列宁格勒。11月8日，德军攻占季赫温，切断通往拉多加湖的惟一铁路补给线，对列宁格勒造成新的严重局势。自11月10日至年底，苏军西北方面军和列宁格勒方面军发动反攻，12月9日，解放了季赫温，至12月底，苏军重创德军10个师，重新恢复了季赫温——沃尔霍夫的铁路交通线，使列宁格勒的防御有所改善。
列宁格勒军民在敌人的封锁中度过900个日日夜夜，接受了一切艰难困苦的考验，这场保卫战不但牵制了德军大量兵力，而且极大地鼓舞了苏联军民反法西斯战争的斗志和信心。
当德军在西南战线占领了基辅，随后跨过第聂伯河，向乌克兰东部和克里米亚进军；在北翼，德军已将列宁格勒团团包围得水泄不通之际，希特勒下达了向莫斯科进军的命令。进攻莫斯科的战役代号为“台风”，按照这一作战计划，以德“中央”集团军群为主力，在9月底以前作好进攻准备，同时将“北方”和“南方”集团军群的机械化部队在完成任务后调归作用，打算在冬季来临以前拿下莫斯科。
德军方面投入这次战役的兵力共有74个半师180万人，1700辆坦克、1.4万火炮和1390架飞机，准备兵分三路，从北、西、西南三个方向，分别向加里宁、维亚兹马和奥廖尔——图拉方向发起大规模进攻。苏军方面投入防御的有西方方面军预备军方面军和布良斯克方面军，总兵力约75个师，125万人，坦克990辆、火炮7600门，飞机677架。
相对而言，德军在人员与武器上均占优势。
莫斯科保卫战是一场规模巨大、战斗激烈、举世瞩目的大会战。
9月30日，德军开始进攻。在正面，德军在l0月2日突围苏军防线，从南、北两翼包抄维亚兹马，这是苏军兵力集中最多的地区。德坦克部队先从北面突破维亚兹马防线，7日又从南面攻入维亚兹马，形成了南北合围。苏军虽进行了顽强的抵抗，至10月13日被歼大部后，退到莫扎伊斯克防线。在南翼，3日德军占领了奥廖尔，6日占领布良斯克。然后向图拉方向继续推进。
10月10日前后，苏军以大本营预备队为主，迅速在莫札伊斯克建立防线，并增调14个步兵师，16161个坦克旅及40多个炮兵团，最高统帅部在这危急的时刻，派遣代表莫洛托夫、伏罗希洛夫和华西列夫斯基等亲临战地，帮助工作。10月10日，西方方面军和预备队方面军合并，由朱可夫出任司令员。
10月18日，苏德双方军队在博罗季诺古战场展开了激烈交锋之后，苏军被迫放弃莫札伊斯克。10月15日起，各国外交使团和部分党政机关撤离莫斯科，迁到古比雪夫。10月20日，莫斯科地区宣布戒严。
在北翼，德第3坦克集团军和步兵第9集团军于10月14日攻占加里宁市。10月17日，苏军组建加里宁方面军对阵，10月下旬组织了有力的反击，使德军进攻受挫。至10月底，德军的进攻虽然取得了一些胜利，向莫斯科推进了230-250公里，但德军遭到顽强的抵抗，向莫斯科进军受阻。
11月6日，莫斯科举行了十月社会主义革命24周年庆祝大会。第二天，在红场举行了阅兵式，部队直接从红场开赴前线，极大鼓舞了苏军的士气。
德军的10月攻势受挫后，德军统帅部认为，在隆冬到来之前，再次进攻莫斯科还是有一线希望的，于是又在11月15日发起了第二次大规模进攻。
德军动用51个师的兵力，其中第三、四坦克集团军从北面进攻克林，第二坦克集团军从南面占领图拉，然后对莫斯科实行迂回包抄。11月23日，德军攻占克林，27日占领伊斯特拉，12月初已推进到距莫斯科西北不到30公里的地方，德一支先头部队甚至已达近郊能看到克里姆林宫的尖顶！在危急关头，苏军进行一系列反突击，粉碎了德军从西北和北面攻入莫斯科的企图。在南面，德军于11月18日沿图拉、卡希拉方向突击，12月3日包围了图拉，切断了与莫斯科的联系。苏第49、50集团军及近卫骑兵第一军对德军实施反突击，12月初，德军进攻受挫后南撤。第二次进攻使德军伤亡严重，士气下降。至12月初，德军已精疲力竭，被迫转入防御。
敌人在此时已经到了山穷水尽的地步；缺少御寒装备，给养不足，战线过长。苏军最高统帅部决定趁有利时机在莫斯科附近发起反攻，在北面收复克林，西面解放伊斯特拉，南面解图拉之围。12月5日及6日，苏加里宁方面军、西方方面军和西南方面军发起了大反攻。加里宁方面军首先解放了加里宁市，重创德第9集团军，向前推进了100至120公里。接着西方方面军收复了伊斯特拉、索尔涅奇诺戈尔斯克、克林等地，击溃德军13个师，向西推进90至100公里。在南面，苏军解放阿列克库，解了图拉之围；后又实施卡卢加战役，解放卡卢加等地，向西推进120至130公里。与此同时，苏西南方面军收复了叶列茨，推进了80至100公里。到1942年1月7日，苏军的反攻取得了积极成果，重创德军38个师，解除了德军对莫斯科的威胁。
从1942年1月8日至4月20日，苏军乘胜实施总反攻，苏动用9个方面军的兵力，从北方的列宁格勒至南方的克里米亚，全线发动进攻，其战略意图是：在西部正面方向上，消灭德“中央”集团军群主力夺回勒热夫、维亚兹马和斯摩棱斯克；在北方，解除对列宁格勒的包围；在南方，解放顿巴斯和克里米亚半岛。
总攻以加里宁方面军于1月8日发动瑟乔夫卡-维亚兹马战役开始。接着西方方面军发动了勒热夫-维亚兹马战役，1月20日收复莫札伊斯克，双方在这一地区激战数月，至4月20日转入防御。
苏西北方面军于1月9日至2月6日实施了托罗佩茨-霍尔姆进攻战役，使苏军在维帖布斯克方向推进约250公里。经过三个月的鏖战，苏军虽然未能歼灭德“中央”集团军群的主力，但取得了很大胜利，苏军收复了莫斯科州、图拉州、加里宁州、梁赞州及斯摩棱斯克州、奥廖尔州的一部分，夺回60多个城市，解除了德军对莫斯科和高加索的威胁，改善了列宁格勒的处境。同时使德军受到重创，损失官兵50余万，坦克1300辆。
莫斯科会战是第二次世界大战中的一次重要战役，这是希特勒遭到的第一次大失败，标志着德国法西斯闪击战的破产；这次战役也使苏联在战场上取得了战略主动权，由退却防御而转入进攻。
苏军西线指挥部的部
分指挥员正在根据地图研究敌情，指挥防御。从左到右为：布尔加宁、朱可夫、索科洛夫斯基、霍赫洛夫。
奥德萨防御指挥部。
从左至右：库兹涅佐夫、活罗宁、阿扎罗夫、萨夫罗诺夫、朱可夫、博恰罗夫、科雷巴诺夫。
为支援战争，搬迁到内地的兵工厂夜以继日的恢复生产。图为在乌拉尔的兵工厂的工人对火炮进行出厂前的检查。
乌拉尔的飞机制造厂的组装线上，大批强击机准备组装出厂。
城市被炮火轰击得千疮百孔，苏军士兵仍坚持战壕防御。
战争中，许多人类文明的成果被法西斯分子毁于一旦。图为被德军炸毁的柴可夫斯基博物馆，珍贵的展品毁弃于地。
德北方集团军群，正通过波罗的海沿岸向列宁格勒推进。
1941年夏季，为了迎击德国军队，列宁格勒有大约1百万居民参加挖筑战壕，其中包括妇女和儿童。图为居民正在涅瓦河边构筑防御工事，由于人民同仇乱忾，德军一直未能渡过涅瓦河。
在德军封锁期间，列宁格勒平均每天有四、五万人参加修筑防御工事。
图为一队列宁格勒妇女志愿队在城效布置反坦克水泥路障。
列宁格勒基洛夫工厂工人志165愿队正经过为纪念俄国打败拿破仑而建的凯旋门，去执行保卫城市的任务。
列宁格勒居民志愿组成女子志愿军保卫列宁格勒。
1941年7月23日，德军飞机夜袭莫斯科。苏方搜索敌机的探照灯、密集的高射炮火网，加上德机投掷的系有降落伞的照明弹使夜空顿时明亮如昼，映衬着巍然屹立的克里姆林宫。
1941年11月7日十月革命24周年时，几十万矫健的苏军战士整齐地通过莫斯科红场列宁墓，接受最高统帅斯大林的检阅。接着便直接开赴前线同德国法西斯军队作战。
莫斯科人组成的步兵部队开赴前线。
防空部队严阵以待。
苏联空军的歼击机在167莫斯科上空巡逻，严防德军飞机侵入。
德军像129年前拿破仑的军队一样，在俄国土地上饱尝严冬之苦。图为一队德军官兵把从苏联老百姓那里抢来的桌布和床单裹在身上御寒。
苏军突击队身穿白色伪装服，紧握手提机关枪，向盘踞在莫斯科北边的德军据点进攻。
在莫斯科保卫战中，苏联飞行英雄驾驶苏联歼击机击落德国飞机24架。
1941年12月，参加莫斯科保卫战的苏军滑雪部队，在坦克的掩护下进行反攻。
