5—6 декабря 1941 года  на фронте от Калинина до Ельца началось контрнаступление, как второй этап битвы за Москву.

Боевые действия сразу же приняли ожесточенный характер. Несмотря на отсутствие превосходства в живой силе и технических средствах, на сильные морозы, глубокий снежный покров, войска левого крыла Калининского и правого крыла Западного фронтов уже в первые дни контрнаступления прорвали оборону противника южнее Калинина и северо-западнее Москвы, перерезали железную дорогу и шоссе Калинин — Москва и освободили ряд населенных пунктов.

Одновременно с войсками, наступавшими северо-западнее Москвы, перешли в контрнаступление войска левого крыла Западного и правого крыла Юго-Западного фронтов. Сильные удары войск Красной Армии по фланговым группировкам группы армий «Центр», предназначенным для окружения Москвы, заставили немецко-фашистское командование принять меры по спасению своих войск от разгрома.

8 декабря 1941 года Гитлер подписал директиву о переходе к обороне на всем советско-германском фронте. Группа армий «Центр» получила задачу любой ценой удерживать важные в стратегическом отношении районы.

9 декабря советские войска освободили Рогачево, Венев, Елец, 11 декабря — Сталиногорск, 12 декабря — Солнечногорск, 13 декабря — Ефремов, 15 декабря — Клин, 16 декабря — Калинин, 20 декабря — Волоколамск. 25 декабря советские войска на широком фронте вышли к Оке. 28 декабря был освобожден Козельск, 30 декабря — Калуга, в начале января 1942 года — Мещовск и Мосальск.

Войска Брянского фронта во взаимодействии с войсками левого крыла Западного фронта к началу января 1942 года достигли рубежа Белев, Мценск, Верховье. Все это создавало благоприятные условия для окружения группы армий «Центр», а также сняло угрозу, нависшую над Москвой.

Победа советских войск под Москвой и начало контрнаступления имели не только огромное военное, но и политическое, международное значение – впервые во Второй мировой войны доселе непобедимый вермахт был остановлен и потерпел весомое поражение.