4 ноября наконец ударил мороз, период распутицы закончился, и увязающий в грязи транспорт перестал быть сдерживающим фактором для войск обеих сторон. Германское командование подтянуло резервы и произвело перегруппировку. Для возобновления наступления на Москву вермахт развернул 56 дивизий, в том числе 15 танковых и 7 моторизованных. По замыслу немецкого командования Группа армий «Центр» должна была разбить фланговые части обороны советских войск и окружить Москву. Вести бои в самом городе не планировалось.
Наступление немецких войск на Москву возобновилось с северо-запада 15 ноября, с юго-запада 18 ноября. На севере 3-я и 4-я танковые группы наступали в направлении Клин — Дмитров. В конце ноября немцы сумели захватить Клин, Солнечногорск, Истру и выйти к каналу Москва — Волга, они заняли Красную Поляну всего в 27 км от Москвы. У советского командования еще оставалась надежда остановить противника на рубеже канала, но именно в этот момент Гот ввел в бой свежие дивизии. Они одним ударом форсировали канал в районе Дмитрова, и наспех сформированная 1-я Ударная армия не сумела их остановить. 50-я и 44-я стрелковые бригады были смяты и рассеяны, и немецкие танки устремились к Загорску, где Гот намеревался повернуть на юго-восток к Ногинску, чтобы замкнуть кольцо окружения.
Хотя советское командование намеревалось взорвать водоспуски Истринского, Иваньковского водохранилищ и водохранилищ канала имени Москвы, чтобы сбросить воду в канал, после чего форсировать его было бы невозможно, но сделать это не удалось. Немцы получили информацию об этих планах из источника, до сих пор остающегося неизвестным, и выбросили на плотины диверсионные группы из состава полка «Бранденбург».
На юге наступление Гудериана развивалось менее успешно. Его войска сумели прорвать фронт 50-й армии, однако на этом успехи самого знаменитого панцер-генерала и завершились. В советском фронте образовалась брешь между 50-й и 3-й армиями, но это привело лишь к несоразмерному растягиванию фронта 2-й танковой группы. Главной проблемой Гу-дериана оставалась Тула, взять которую он никак не мог. Все атаки XXIV моторизованного корпуса были отбиты, а ведь Гудериана уже поторапливали, так как он должен был наступать на Каширу — Раменское — Ногинск, чтобы встретиться с Готом. Поэтому у него просто не оставалось иного выхода, кроме как бросить все силы вперед, не слишком заботясь о флангах. Он страшно рисковал, так как над его правым флангом нависала только что сформированная 10-я армия генерала Голикова.
В этот момент Гудериан вспомнил о своем успешном опыте взаимодействия с авиацией, который принес ему успех во Франции. Он лично отправился в штаб VIII авиакорпуса, чтобы договориться с генералом Рихтгофеном об авиационном ударе по позициям Красной Армии в Туле. Дело в том, что с помощью населения вокруг города были созданы три оборонительных рубежа, прорвать которые немцы пока так и не сумели. Одновременно ему пришлось договариваться с командующим 4-й армией фельдмаршалом Клюге, чтобы тот выделил войска для штурма Тулы, так как собственные силы Гудериана должны были двигаться на север, чтобы сохранить хоть какую-то надежду на успех операции.
Совещание проходило очень нервно, Рихтгофен доказывал, что оставшихся у него самолетов совершенно недостаточно для сокрушительного удара, подобного тому, что был нанесен под Седаном. II авиакорпус поддерживал наступление к северу от Москвы, и у Рихтгофена осталась только одна пикировочная эскадра StG 2 «Иммельман». Попытка найти еще хоть какие-то самолеты привела лишь к новой перепалке, в которую были вовлечены фельдмаршал фон Бок и генерал Гот, который заявил, что не позволит забрать ни одного самолета со своего участка фронта.
В результате «орлам» Рихтгофена пришлось обходиться своими силами. Пикировщики 18 ноября совершили по 6 вылетов и сумели-таки взломать оборону города на западном фасе, куда и нанесли удар моторизованный полк «Гросс Дойчланд» и 131-я пехотная дивизия. Немецкая 3-я танковая дивизия имитировала атаку с востока и отвлекла на себя часть сил обороняющихся, внеся свой вклад в успех штурма. Тулу удалось захватить, и нарыв на левом фланге танковой группы Гудериана был вскрыт. Однако немцы дорого заплатили за это, потому что 732-й зенитноартиллерийский полк нанес такие потери вражеской авиации, что StG 2 в дальнейших боях участия не принимала. Во многом это и определило исход битвы за Москву.
Но пока что ход сражения складывался не в пользу Красной Армии, советское командование поставило задачу: «Остановить теперь противника на подступах к нашей столице, не пустить его, перемолоть в боях гитлеровские дивизии и корпуса... Московский узел является сейчас решающим... Пройдет еще немного времени, и наступление врага на Москву должно будет захлебнуться. Нужно во что бы то ни стало выдерживать напряжение этих дней». Однако ценой огромных потерь немцы продолжали продвигаться вперед.
Гудериан ввел в бой полученные свежие дивизии и к 25 ноября сумел захватить Каширу. Одновременно немецкий XX корпус нанес удар в направлении Апрелевки, фон Бок направил туда 339-ю пехотную дивизию из резерва группы армий, а XXXIII корпус после захвата Тулы повернул на север в общем направлении на Серпухов, и южный фланг Московского оборонительного рубежа начал рушиться.
Советское командование усилило опасные участки фронта резервами и пополнениями. Ставка ВГК приказала, кроме переданных Западному фронту из резерва Ставки 1-й Ударной, новых 10-й и 20-й армий, включить в состав Московской зоны обороны 24-ю и 60-ю армии. Однако остановить набравшие ход немецкие танки не удалось, 23-я и 17-я танковые дивизии сумели захватить Раменское и форсировать Москву-реку.
После этого Западный фронт фактически рассыпался. При этом 16-я и 5-я армии просто оставили позиции и начали стремительный отход на запад, несмотря на грозные приказы Ставки. 43-я армия также отошла на запад, она даже проскочила в тылу у наступавших танковых дивизий Гудериана, не попытавшись нанести им удар в спину. 50-я и 33-я армии растаяли, словно кусок сахара в стакане кипятка. 49-я армия, державшая оборону севернее Тулы, оказалась в мешке в районе Серпухова. Ей удалось оттянуть на себя части немецкого XIII корпуса, который не смог принять участие в общем наступлении.
После развала Западного фронта судьба Москвы была решена, и 7 декабря практически одновременно в нее вошли с севера 11 -я танковая дивизия из 4-й танковой группы генерала Гёппнера, а с юга — 29-я моторизованная дивизия из 2-й танковой группы Гудериана. Немцы очень опасались того, что советские войска втянут их в затяжные уличные бои и Москва превратится в некий «красный Верден», но этого не произошло. Сталин и Ставка покинули город еще накануне, войска прошли через город не задерживаясь, и все свелось к нескольким хаотичным перестрелкам с милицией и отставшими бойцами.
Немцы ликовали, им казалось, что долгожданная цель великого Восточного похода достигнута, победа в их руках. Берлинское радио торжественно оповестило весь мир, что отныне флаг со свастикой развевается на Спасской башне Кремля, а фельдмаршал фон Бок принимает парад немецких войск на Красной площади, но именно этот самый парад вызвал у фон Бока самые нехорошие предчувствия. Дело в том, что дивизии, принимавшие в нем участие, находились в самом наиплачевном состоянии. Та самая 11-я танковая сейчас превратилась в пехотный полк неполного состава, так как не имела танков вообще. Генерал Гёппнер доложил командующему Группой армий «Центр», что имеет в своем распоряжении не более 90 танков, то есть его танковая группа превратилась в обычный танковый полк. Группы Рейнхардта и Гудериана выглядели немного лучше, но лишь потому, что получили недавно свежие дивизии и общая численность танков в них не превышала 20 процентов штатной. Хуже того, совершенно катастрофическим было положение с горючим. Именно из-за нехватки топлива сорвался план окружения советских армий в районе Москвы. Когда дивизии Рейнхардта и Гу-дериана кое-как доползли до Ногинска, выяснилось, что образовавшийся котел к этому времени был совершенно пуст. Более того, следовавшая в арьергарде советской 16-й армии 1-я гвардейская танковая бригада в коротком бою разгромила и фактически полностью уничтожила 204-й танковый полк последней из боеспособных дивизий Рейнхардта — 22-й танковой. Причина была простой — оставшиеся без топлива немецкие танки были вынуждены действовать как стационарные огневые точки и стали легкой добычей советских танкистов. Учитывая все это, фон Бок сумел убедить Гитлера не прилетать в Москву на торжественный парад, заявив, что город еще не очищен от диверсантов и он, фон Бок, не может гарантировать безопасность фюрера. В общем, победа была одержана, теперь следовало разобраться, что же делать с этой самой победой.
А сейчас посмотрим, какая ситуация сложилась на московском участке Восточного фронта к середине декабря 1941 года. Положение немецкой армии было на самом деле гораздо более опасным, чем могло показаться на первый взгляд. Если перед началом операции «Тайфун» немцы имели сплошную линию фронта, то теперь она была лишь обозначена, войска располагались отдельными группировками, причем связь между ними была почти символической. В наиболее опасном положении находились LVI и XLVI моторизованные корпуса, которые оказались в районе Ногинска и Орехова-Зуева, так как между ними и остальными силами Группы армий «Центр» имелся разрыв около 50 километров. 3-я танковая армия Рейнхардта пыталась организовать оборону на фронте от Калинина до восточных окраин Москвы, так как фон Бок, не дожидаясь приказов из Берлина, своей властью распорядился прекратить все наступательные операции и перейти к обороне. 4-я танковая армия и 4-я армия дислоцировались в треугольнике Москва — Серпухов — Волоколамск, причем командиры корпусов практически утратили контроль над своими дивизиями. Наиболее опасным было положение Гудериана. Его XXIV танковый корпус все еще торчал в районе Тулы, XLVII стоял в Москве, XXXV держал связь со 2-й армией генерала Вейхса, а самый слабый, XXXIV корпус, состоявший всего из двух дивизий, был растянут на фронте около 200 километров от Орехова-Зуева на юг до Сталиногорска. Это было самым слабым местом немецкого фронта.