格勒方向召回，命令他负责保卫莫斯科。朱可夫受命之后，着手建立新的防线，并组建第二梯队和方面军预备队。并想方设法抽调了14个步兵师、16个坦克旅和40多个炮兵团，迅速重建了第5、16、43、49四个集团军，但总兵力却只有9万余人，西线兵力依旧空虚。
10月15日，德军中央集团军群完成了三个大包围圈，两个在布良斯克附近，一个在维亚兹马以西，在这三个包围圈中，苏军被俘66.3万人，精锐基本全失。苏联政府的部分机关和外国使节全数迁往古比雪夫。
10月16日，是莫斯科最为恐慌的一天，苏联国防委员会通过了《关于疏散首都居民的决议》，很多人包括政府高官在内，把这项决定理解为要放弃莫斯科，城内一片混乱，出现了“零元购”，当天就有779名政府高官出逃，随身携带了2500万金卢布的贵重物品，并出动了一百辆汽车运送家属和财物，看到官员逃跑，很多市民也跟着跑路，连续3天，公路上人满为患，斯大林坐在椅子上不停的喃喃自语：“为什么会这样？”
10月18号，斯大林前往停有专列的火车站，随后在专列面前来回踱步，但他并没有上车，而是转身回到了克里姆林宫；19号清晨，斯大林颁布戒严令：内务委员会有权枪杀任何可疑的趁火打劫份子，禁止任何人出城，誓与莫斯科共同存亡。
在这个关键的节点上，苏联高层先后接到了两份内容基本相同的情报：一份是中国共产党从延安发来的，另一份是着名红色间谍之王佐尔格从日本本土发回的绝密电报：“日本已经定下了“南下”的决策，为了抢夺东南亚地区的战略资源，即将和美国开战，对苏联再次发动进攻的可能性极小”。斯大林得到消息后长舒了一口气，立刻毫不犹豫的将原来部署在远东的11个步兵师和坦克师共计25万余人调往莫斯科。
11月7日，斯大林举行了闻名于世的红场阅兵，这些部队在克里姆林宫前检阅完毕后直接开赴前线。绝大部分官兵都清楚，这可能是他们一生中最后一次走过红场了。
11月15日，德军向莫斯科发动第二次疯狂进攻，一直打到27日，德国国防军第一装甲师占领了离莫斯科仅有二十四公里的伊斯特腊。莫斯科处于德军大炮射程之内，德国将军用望远镜甚至可以看到克里姆林宫的顶尖，希特勒很兴奋，对德国报纸打了招呼：\\u0027把头版头条留下，用来报道莫斯科的陷落’，危机关头，从中亚地区前来增援的苏军第316步兵师（后改名为潘菲洛夫第