Вяземский «котёл»

Вяземская операция

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 немецкие дивизии 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 660 тыс. советских солдат. В вяземском «котле» были пленены командующий 19-й армией генерал-лейтенант М. Ф. Лукин и командующий 32-й армией генерал-майор С. В. Вишневский, погиб командующий 24-й армией генерал-майор К. И. Ракутин.

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.

19 октября ГКО ввёл в Москве и в прилегающих районах осадное положение.

Калининская оборонительная операция

Тем временем немецкая 3-я танковая группа повернула на Калинин и 14 октября взяла город. Войска фронта при поддержке авиации ежедневно атаковали немцев в районе Калинина. В результате этих действий 23 октября последовала директива фон Бока о приостановке наступления через Калинин. Таким образом, энергичные удары в районе Калинина хотя и не привели к овладению городом, но сорвали выполнение основной задачи, ради которой 3-я танковая группа разворачивалась от Москвы на север.