Разгром Брянского фронта
1 октября Ставка ВГК принимает решение сформировать 1-й гвардейский стрелковый корпус из резерва для обороны Орла, однако из-за стремительного продвижения войск Гудериана по предложению назначенного командира корпуса генерал-майора Д. Д. Лелюшенко оборону решили организовать севернее. 2 октября 1-й гвардейский стрелковый корпус, поддержанный 6-й резервной авиагруппой Ставки и фронтовой авиацией выдвинулся в направлении Мценска.
2-я танковая группа Гудериана сразу достигла серьёзных успехов. Уже 3 октября части 24-го моторизованного корпуса ворвались в Орёл в 200 км от полосы наступления. Когда немецкая 4-я танковая дивизия ворвалась в город, по улицам ещё ходили трамваи и валялись ящики с неэвакуированным заводским оборудованием.
Вечером 3 октября во Мценск прибыла 4-я танковая бригада полковника М. Е. Катукова. 4 октября на окраине Мценска советская 4-я танковая бригада при поддержке дивизиона гвардейских миномётов капитана Чумака атаковала маршевые колонны немецкой 4-й танковой дивизии и фактически вывела её из строя. Бои за Мценск на неделю сковали немецкие войска.
Вечером 5 октября Брянскому фронту было разрешено отвести войска на вторую полосу обороны в районе Брянска и на рубеж р. Десна.
6 октября состоялся бой у высоты 217,8 (у села Первый Воин Мценского района). 4-я танковая дивизия была остановлена русскими танкистами на Т-34. Дивизия понесла значительные потери. Намеченное быстрое наступление на Тулу Гудериану пришлось отложить. Но в этот же день немецкая 17-я танковая дивизия захватила Брянск, а 18-я танковая дивизия — Карачев, отрезав, таким образом, силы Брянского фронта. Командующий фронтом А. И. Ерёменко был вынужден отдать приказ армиям фронта о бое «с перевёрнутым фронтом».
В окружение под Брянском попали силы 3-й, 13-й и 15-й советских армий: 27 дивизий, 2 танковые бригады, 19 артиллерийских полков РГК и управления 50-й, 3-й и 13-й армий Брянского фронта. Во время выхода из окружения погиб командующий 50-й армией генерал-майор М. П. Петров. При попытке выхода из окружения 13 октября сам Ерёменко был серьёзно ранен и был эвакуирован в Москву специально присланным за ним самолетом.
2 октября началось наступление остальных сил группы армий «Центр». Создав подавляющее преимущество на узких участках, немецкие войска прорвали фронт советской обороны. 4 октября были захвачены Спас-Деменск и Киров, 5 октября — Юхнов. В этот же день противник вышел в район Вязьмы.
Для флангового контрудара по наступающей группировке была создана фронтовая группа И. В. Болдина. Однако в результате танкового боя в районе южнее Холм-Жирковского советские войска потерпели поражение. 7 октября немецкая 7-я танковая дивизия 3-й танковой группы и 10-я танковая дивизия 4-й танковой группы замкнули кольцо окружения войск Западного и Резервного фронтов в районе Вязьмы. В окружение попали 37 дивизий, 9 танковых бригад, 31 артиллерийский полк РГК и управления 19-й, 20-й, 24-й и 32-й армий (управление 16-й армии, передав войска 19-й армии, успело выйти из окружения).
До 11 октября окружённые войска предпринимали попытки прорваться, только 12 октября удалось на короткое время пробить брешь, которая вскоре была вновь закрыта. Всего под Вязьмой и Брянском в плен попало более 688 тыс. советских солдат и офицеров, из окружения удалось выйти лишь около 85 тыс. В вяземском «котле» были пленены командующий 19-й армией генерал-лейтенант М. Ф. Лукин и направленный к нему на помощь бывший командующий 32-й армией генерал-майор С. В. Вишневский, погиб командующий 24-й армией генерал-майор К. И. Ракутин.
Можайская линия обороны
Неблагоприятное развитие военных действий в районе Вязьмы и Брянска создало большую опасность Москве на Можайском направлении. Для организации противотанковой обороны Ставкой ВГК в Можайск 4 октября направляется начальник артиллерии Резервного фронта генерал-майор Л.А.Говоров. 9 октября приказом Ставки ВГК создается Можайская линия обороны (командующий войсками генерал-лейтенант П.А.Артемьев, зам.командующего генерал-майор Л.А.Говоров). В целях объединения руководства войсками западного направления оставшиеся войска Резервного фронта были 10 октября переданы в состав Западного фронта, командующим войсками которого в этот день был назначен генерал армии Г. К. Жуков (И. С. Конев оставлен его заместителем).
12 октября Западному фронту были подчинены войска Можайской линии обороны. Генерал-майор Л.А.Говоров в этот день был назначен командующим артиллерии фронта. Однако положение войск Западного фронта, занявших оборону на Можайской линии, оставалось исключительно тяжёлым. На фронте от Московского моря до Калуги в составе Западного фронта насчитывалось лишь около 90 тыс. чел. В этих условиях командование фронтом стремилось прочно прикрыть только важнейшие направления, ведущие к Москве: Волоколамское, Можайское, Малоярославецкое и Калужское. Войска были подчинены управлениям армий, громкое название которых не должно обманывать:
16-я армия (генерал-лейтенант К. К. Рокоссовский)
5-я армия (создана на основе войск Можайского боевого участка, командиром назначен генерал-майор Д. Д. Лелюшенко, с 18 октября генерал-майор Л. А. Говоров)
43-я армия (генерал-майор С. Д. Акимов, с 30 октября генерал-майор К. Д. Голубев)
49-я армия (генерал-лейтенант И. Г. Захаркин).
19 октября часть войск 43-й армии на верейском направлении были подчинены штабу 33-й армии (комбриг Д. Н. Онуприенко, с 25 октября генерал-лейтенант М. Г. Ефремов).
Уже 13 октября пала Калуга, 16 октября — Боровск, 18 октября — Можайск и Малоярославец. Противника удалось остановить только на рубеже рек Протва и Нара.
16 октября началось генеральное наступление вермахта на волоколамском направлении. Здесь особо отличилась 316-я стрелковая дивизия генерал-майора И. В. Панфилова.
Несмотря на упорное сопротивление советских войск, к концу октября 1941 г немецким войскам 4-й армии и 4-й танковой группы удалось сбить соединения Западного фронта с Можайской линии обороны практически на всем её протяжении и постепенно отжимать их к Москве. Бои на Можайской линии обороны продолжались в среднем 7-9 дней, а на волоколамском направлении 10-12 дней. Хотя советские войска лишились опоры в лице инженерных сооружений, на взлом линии обороны было потрачено время, которое командование Красной армии использовало для уплотнения боевых порядков оборонявших столицу войск.
Таким образом, стабилизировать оборону на дальних подступах к Москве не удалось, и бои в конце октября шли уже в 80—100 км от Москвы.
Москва на осадном положении
15 октября Государственный Комитет обороны СССР принял решение об эвакуации Москвы. На следующий день началась эвакуация из Москвы (в Куйбышев, Саратов и другие города) управлений Генштаба, военных академий, наркоматов и других учреждений, а также иностранных посольств. Осуществлялось минирование заводов, электростанций, мостов. И. В. Сталин принял решение не покидать Москвы и остался в городе.
16 октября город охватила паника.
20 октября ГКО ввёл в Москве и в прилегающих районах осадное положение.
Имевший в начале декабря беседу со Сталиным генерал Владислав Сикорский в беседе с английским послом в СССР Стаффордом Криппсом констатировал, что «нет никакого сомнения в том, что русские будут продолжать борьбу вне зависимости от судьбы Москвы» .
