件是不能冒险把火炮丢给敌人。首批从列宁格勒到达姆岑斯克车站的部队是卡图科夫第1坦克旅的部分兵力，它装备的主要是KV型和T34型坦克。这支部队在步兵的支援下于10月6日在姆岑斯克附近通往土拉的大道上，莽莽撞撞地闯入古德里安右翼的施韦彭堡的第24装甲军，接着便是激烈的战斗。在古德里安第2装甲集团军的左侧，第17装甲师已经占领布良斯克市，从而使罗斯拉夫尔到奥廖尔的德军公路和铁路补给线畅通无阻。当晚在中央集团军群的战线上初降冬雪。
德军对布良斯克方面军的包围行动取得了令人满意的进展。在西面，魏克斯的第2集团军的步兵稳步地向迭斯纳河前进。他与左侧的第2装甲集团军紧密配合，在布良斯克以南完成了对克列泽尔的第3集团军的部分部队和哥罗德尼扬斯基的第13集团军的包围；在布良斯克以北，也完成了对彼得罗夫第50集团军的部分兵力的包围。10月10日，古德里安接到中央集团军群新的命令。命令详细地列出许多任务，包括清剿布良斯克南北包围圈里的敌人，夺取布良斯克东南大约五十英里的库尔斯克，继续向土拉进军等。全部任务立即执行。古德里安意识到（很可能他是对的）这些命令是来自高于中央集团军群的司令部。当他要求给这些任务以某些优先照顾时，却不予答复。由于天不停地降雪，雪随落随融，地面和道路不久就成为深陷的泥潭，从而使机动作战根本无法进行。车队又一次停顿不前。用飞机给那些孤立的部队空投大包绳索，使他们能用履带式车辆把陷在泥水中的车辆拖出。
10月6日以后，叶廖缅科及布良斯克方面军与莫斯科最高统帅部完全失去联系。10月8日晚，他命令被围部队在夜间撤退。他的部队中不少人逃出了重围。10月17日，苏军第50集团军在布良斯克以北被围的那部分部队投降；苏军在城市以南的抵抗到10月25日才停止。第3、第13和第50集团军掉队的极多，被俘约五万人。第50军军长彼得罗夫阵亡。
到10月15日，第2装甲集团军仍由于天气不佳，行动缓慢，还没有越过姆岑斯克。从奥廖尔到土拉只有一条良好的公路，由于行驶的车辆过多和天气恶劣已不堪使用。苏军工兵在路旁埋下了地雷，炸毁了桥梁。德军只得用树干一连数英里地敷设急造军路。车辆用油奇缺，进一步限制了机动性。在此地区，苏军己在加速撤退，可是，10月24日，叶廖缅科仍然接到命令叫他尽快撤到掩护莫斯科南侧的土拉…耶列次防线。实际上叶廖缅科的方面军已被歼灭，虽然苏联提供的消息未予承认。
特鲁布切夫斯克附近的德军第1骑兵师掩护着古德里安的左侧，逼近布良斯克南面的包围圈。10月9日夜间，开始降大雨和零星雪花，此后，雨连绵不断。到处是积水。洪流冲过树林，把平地冲成沟渠。用第1骑兵师历史撰写人的话来说，道路状况之糟简直是灾难性的。机动车辆没有拖拉机牵引就不能移动，马匹在软泥中深陷到腹部，甚至最轻的大车也需一组挽畜才能拖走。油料、口粮和饲料的供应中断。人们找不到栖身之处。东普鲁士的骑兵丝毫不以为奇地看着一个高级司令部和猪及家禽挤在一个肮脏的单间房子里歇息。消灭布良斯克包围圈内的敌人并非容易，因为这儿的森林枝叶茂密，人迹罕见，遍布原始沼泽灌木丛和水生植物丛，与德国的森林并不一样。在其中搜寻苏军士兵是一件危险而且代价大的事情。俘虏供称，苏军第3集团军司令部就在附近某处，但第1骑兵师却没有找到。
略往东北方，即克鲁格第4集团军右翼，第52步兵师在10月13日大雨谤沦时，已从苏希尼奇转移至卡卢加，穿过了森林地带。残留下的一般军用大车，因为车身过低而被丢在路沟里。于是德军又从地里抢来俄国农家大车。除了每个炮兵连可有两门轻炮和两个前车外，所有物品都从车上卸下丢在沿途。每门炮由十匹马牵引，后面跟着没有上挽具的备用马匹。用不到两天，马蹄铁就从马蹄上脱落，不过在泥水中行走不要马蹄铁也可以。倒霉的步兵就大不一样了。他们在没膝的泥淖中跋涉前进的时候，长筒靴常被泥粘掉。皮鞋开始破裂。在第一天行军后，马拉行李车尽管很轻，但还是跟不上队伍。除了从农民家里抢来的茶和土豆外，没有吃的东西，糊里糊涂的士兵们不由地盼望起冰封地冻、寒冬季节的来临。
在此其间，远在北方的斯莫棱斯克…维亚兹马方向，苏军的境遇糟糕已极。德军第9和第4集团军向莫斯科发动主要攻击时，天气极佳。10月9日，在这第一天的攻击结束时，施特劳斯的第9集团军和赫特的第3装甲集群，已在霍缅科的苏军第30集团军和卢金的第19集团军的接合部突破苏军防线。赫特共有三个装甲军，但他用前面两个装甲军发动攻击。沙尔的第56装甲军则向第聂伯河上的霍耳姆以及维亚兹马进攻，而赖因哈特的第41装甲军先向东、再向东北方向前进，指向伏尔加河上游的尔热夫。除了霍耳姆西南苏军一个坦克旅进行反击外，抵抗远比预计的要弱。由于天气好、地面坚实和第3航空军的空中支援有力，坦克很快越过了第聂伯河上游，向维亚兹马进逼。在通往维亚兹马的北方进攻轴线上跟随赫特的装甲集群穿过霍耳姆的第35步兵师说，虽然敌人修建了两个多月的工事很牢固，可是，在德军突然奇袭下，苏军惊慌失措，除了10月7日以前进行了三天激战外，抵抗很弱。德第35步兵师在十天进军中，俘敌八千五百人。
在斯摩棱斯克…维亚兹马进攻轴线以南，布琼尼预备方面军的拉库金第24集团军和索宾尼科夫的第43集团军，首先遭到克鲁格的第4集团军和赫普纳的第4装甲集群的进攻，并在德军强大的压力下溃散。不到两天，赫普纳的装甲集群已越过所谓的维亚兹马防线，在10月4日占领斯帕斯杰缅斯克和基洛夫，第二天占领尤赫诺夫和莫萨尔斯克。当夜，布琼尼报告说，总的形势十分严重，因为赫普纳已插到他的侧后，自南向北迫使其翼侧收缩兵力。任何坚守阵地继续作战的企图，只可能导致西方方面军和预备方面军的崩溃。10月6日晚，这两个方面军都奉命向维亚兹马战线以东进行全面撤退，博尔金的部队和预备方面军的第31、第32集团军负责掩护。在此关键时刻，苏军统帅部没有采用简单的惯用的控制局面的办法，而是采用了复杂的变更部署的办法。第30集团军由第31集团军接替，第16集团军所有的师调给第90集团军，罗科索夫斯基的第16集团军司令部将接管维亚兹马地区所有部队的指挥权。这时，维亚兹马已遭到德军第3和第4装甲集群合围的威胁。事态的发展再一次使这道命令无法付诸实施，西方方面军和预备方面军内部的通信联络中断，两个方面军失去了指挥。博尔金拼凑起来的预备队和第31集团军被击败。10月7日，第19、第20、第24和第32集团军以及博尔金的部队被第3和第4装甲集群包围在维亚兹马以西的地区。包围圈内的部队继续进行抵抗，对保卫莫斯科作出了贡献，但抵抗既不坚决，时间又不长，因为持续一个星期就缴械投降了，被俘不下六十五万人。估计至少有四十五个师被歼。
莫斯科一片恐慌，造成10月16日的大批人员外逃，难民堵塞了道路。在首都，虽然斯大林、国防委员会和大本营留下未走，可是很多政府部门和外交使团被命令撤到内地的古比雪夫。很多官员及其家属，未经批准，也加入了逃难的行列。盗匪丛生，英国大使馆被抢。10月19日，宣布莫斯科被围困。
10月5日和6日，斯大林打电话到列宁格勒，命令朱可夫返回莫斯科。这时，朱可夫与库利克陆军元帅有些不合，而且并非从今日始；因此，他除了让费久宁斯基暂时负责指挥列宁格勒方面军之外，还把参谋长霍津派给走入歧途的库利克，并于10月7日乘飞机返回莫斯科。最高统帅部与科涅夫的西方方面军和布琼尼的预备方面军的联系已大体中断。正在患严重流感的斯大林无法了解前方的局势。朱可夫匆忙乘车离开莫斯科向西行驶。当晚，他不太费力地找到科涅夫的司令部，了解到被围的具体情况。叶廖缅科的方面军对德军的抗击发展不平衡，至于布琼尼，则全无消息。10月8日清晨，朱可夫将此情况电告斯大林后，又出发寻找布琼尼，据信他在马洛亚罗斯拉韦次附近。在克服了种种困难，多次盘问士兵之后，他找到了由参谋长阿尼索夫和大本营代表麦赫利斯为首的预备方面军司令部。性情乖戾的麦赫利斯劈头就问；“你来干什么？”可是，对于敌我双方情况，这两个人几乎都一无所知。他们也不知道布琼尼的下落，担心他已与第43集团军同归于尽。两天以来，从科涅夫那里也未得到消息。朱可夫便离开了他们（他们忙于下命令收罗零散的队伍和掉队的士兵进行整编），又出发去寻找布琼尼。
正如朱可夫所说，根本无法解救被围困在维亚兹马大包围圈内的部队，因为没有这方面的兵力，于是决定把凡可以收集到的部队都放在莫斯科前面的莫日艾斯克防线上。这些部队加在一起不超过十四个步兵师、十六个坦克旅和四十个步兵团，共计九万人。部队于10月14日开始集中，分属下列几个集团军的司令部：罗科索夫斯基的第16集团军、戈卢别夫的第43集团军、扎哈尔金的第49集团军和列柳申科的新编第5集团军（后由戈沃罗夫指挥）。各集团军在莫日艾斯克防线上又调整了部署。波格丹诺夫受托主管这条防线工事的准备和相互配合等工作。不过，更多的军队正被调往这一地区。此刻，从远东开始抽调兵力。库罗奇金的西北方面军和铁木辛哥的西南方面军也调运了一些部队到莫斯科地区。10月10日，朱可夫先接管预备方面军的指挥权，然后又�