В контрнаступление под Москвой (рубеж западнее Свердлова – Дмитров – Красная Поляна – река Нара) перешли войска Западного фронта под командованием Г.К. Жукова (30-я, 1-я ударная, 20-я, 16-я и 5-я армии – всего 100 дивизий). Фронт контрнаступления составлял уже 900 километров – от Калинина на севере и до Ельца на юге.

Началась (6–26 декабря 1941 года) Клинско-Солнечногорская наступательная операция, цель которой: наступать в районах городов Клина и Солнечногорска, в результате чего советские войска продвинутся на 30–40 км.

Началась (6-16 декабря 1941 года) Тульская наступательная операция войск левого крыла Западного фронта (с целью ликвидировать угрозу обхода Москвы с юга) и Елецкая наступательная операция войск правого крыла Юго-Западного фронта (с целью разгромить елецкую группировку противника и нанести удар в тыл 2-й танковой армии Гудериана). В результате боевых действий и реализации политики тотальной войны немецкие войска нанесли большой социально-экономический урон. Только в Тульской области, в 25 ее районах, сожжено 19 164 колхозных двора, полностью сожжено и уничтожено 316 деревень, практически полностью разрушены города Епифань, Венёв, Богородицк и Чернь, в 27 районах области разрушено и сожжено 299 школ. Происходили массовые расстрелы и уничтожение местного населения различными способами.

Позже Гальдер скажет, что 6 декабря 1941 года был «разбит миф о непобедимости немецкой армии». С наступлением лета Германия добьется новых побед, однако это не восстановит мифа об ее непобедимости.

Перед началом «окончательного» наступления на Москву Гитлер, обращаясь к солдатам Восточного фронта, писал: «Перед нами Москва! За два года войны все столицы континента склонились перед вами. Вы промаршировали по улицам лучших городов. Вам осталась Москва. Заставьте ее склониться, покажите ей силу вашего оружия, пройдите по ее площадям. Москва – это конец войны. Москва – это отдых. Вперед!»

Эсэсовец Христиан Хельцер в конце октября писал домой: «Когда вы получите это письмо, русские будут разбиты, мы будем уже в Москве, промаршируем по Красной площади. Мне и во сне не снилось, что я увижу столько стран. Надеюсь, что буду присутствовать также и на параде наших войск в Англии».

После 6 декабря солдат 32-го пехотного полка Адольф Фортгеймер отправил такое письмо: «Дорогая жена! Здесь ад. Русские не хотят уходить из Москвы. Они начали наступать. Каждый час приносит страшные для нас вести. Холодно так, что стынет душа. Вечером нельзя выйти на улицу – убьют. Умоляю тебя – перестань писать мне о шелке и резиновых ботинках, которые я должен был привезти тебе из Москвы. Пойми – я погибаю, я умру, я это чувствую».

В ходе второго немецкого наступления на Москву (16 ноября – 6 декабря) немецкие потери составили 55 тысяч человек убитыми, свыше 100 тысяч ранеными и обмороженными. Немцы потеряли также 777 танков, 297 орудий и минометов, 244 пулемета, более 500 автоматов.

Наши потери с 30 сентября по 5 декабря составили 514 338 человек убитыми (41,1 процента общей численности войск), 143 941 ранеными и около 150 тысяч пленными. Немцы за этот период потеряли 220 тысяч убитыми и ранеными.