诺戈尔斯克、伊斯特拉一线，向着莫斯科的西北方向猛攻。他们一度突破了苏军的防线，占领了克林、伊斯特拉等重要城镇，兵锋最远的地方，甚至推进到了距离莫斯科市中心只有几十公里（有说最近处约25-30公里）的地方！
南翼：古德里安的第2装甲集团军，则绕过苏军在图拉地区的坚固防御，从图拉以东向北迂回，试图切断莫斯科与南方后方的联系，并威胁莫斯科的南大门。
斯大林和苏联最高统帅部也意识到了局势的极端危险。斯大林亲自下达死命令，要求莫斯科城防司令部和各方面军指挥员，必须不惜一切代价，死守每一条防线，每一个城镇，每一个村庄！“莫斯科，一步也不能再退了！”
战斗进行得异常惨烈！德军士兵们，虽然在经历了数月的苦战之后，早已是人困马乏，但他们中的许多人，也确实还抱着“打下莫斯科就能回家过圣诞节”的最后幻想，在军官的驱使下，发动了一波又一波的疯狂进攻。
据说，在11月下旬的某一天，一支德军的小股摩托化侦察部队，在莫斯科西北方向，甚至一度推进到了一个可以遥遥望见克里姆林宫那标志性的红色尖顶和闪耀红星的位置！这些德国兵们欣喜若狂，以为自己马上就要成为第一批踏入苏联首都的“征服者”了！但他们的好梦并没有做太久，很快就被赶来增援的苏军预备队和猛烈的炮火给打了回去，被迫狼狈撤退。这个“遥望克里姆林宫”的传说，后来也成为了德军在莫斯科城下攻势顶点的象征，充满了历史的讽刺意味。
为了确保这次“最后的攻势”能够成功，希特勒甚至还派遣了一些党卫军（盖世太保）的特别分队，前往中央集团军群的各个部队，名义上是“加强政治思想工作”、“检查部队作风纪律”，实际上就是去督战，去弹压那些可能出现的“消极畏战”情绪。
而在南线的图拉方向，苏军的抵抗也同样顽强。图拉，这座以生产军火闻名的工业城市，是莫斯科南方的最后一道重要屏障。古德里安的装甲部队，在这里遭到了苏军（包括图拉工人师和一些地方守备部队）的拼死抵抗。
斯大林为了确保防线的稳固，也采取了极其严厉的措施。他批准并授权内务人民委员部和方面军军事法庭，组建了大量的“特别处决小组”