В конце июля 1942 года войска немецкой группы армий «Центр» (командующий – генерал-фельдмаршал Г. Клюге) продолжали удерживать так называемый ржевский выступ – участок фронта, вклинивавшийся в советскую оборону, откуда открывался один из кратчайших путей на Москву. Противник имел на этом выгодном для наступления плацдарме сильно укрепленную оборону.

Конфигурация фронта и расположение советских войск, которые занимали по отношению к оборонявшей ржевский выступ немецкой 9‐й армии охватывающее положение, способствовали проведению наступательной операции. Такая операция была тем более необходима советскому командованию для того, чтобы сковать войска группы «Центр» на московском направлении и не позволить противнику перебрасывать ее соединения на южные участки фронта для усиления своих войск, наступавших на Волгу и Кавказ.

Согласно замыслу советского командования, войскам левого крыла (30‐я и 29‐я армии) Калининского фронта (командующий – генерал-полковник И.С. Конев), правого крыла (31‐я и 20‐я армии) Западного фронта (командующий – генерал армии Г.К. Жуков) предстояло нанести удары на ржевском и сычевском направлениях, разгромить основные силы 9‐й армии, овладеть городами Ржев и Зубцов, выйти на рубеж рек Волги и Вазузы и ликвидировать таким образом ржевский выступ. Главный удар наносили войска Западного фронта, поддержку которым оказывали 3‐я и 1‐я воздушные армии.

Наступление началось 30 июля на участке Калининского фронта. 30‐я армия смогла прорвать первую полосу обороны противника, однако встретила упорное сопротивление и втянулась в затяжные бои под Полунино. 29‐я армия успеха не имела.

Войска Западного фронта перешли в наступление 4 августа. Утром следующего дня они преодолели главную полосу обороны противника и к исходу 5 августа расширили прорыв до 30 км по фронту и 25 км в глубину. Чтобы развить и закрепить успех, 6 августа в сражение была введена подвижная группа фронта в составе двух танковых и одного кавалерийского корпусов.

Командование группы армий «Центр» предприняло меры для удержания ржевского выступа: усилило 9‐ю армию тремя танковыми и двумя пехотными дивизиями и нанесло контрудар из районов Сычевки и Карманово в общем направлении на Погорелое Городище.

С обеих сторон на небольшом участке фронта были введены значительные массы войск, и с 7 по 10 августа на подступах к рекам Вазуза и Гжать развернулось крупное встречное сражение, в котором участвовало до 1500 танков и почти все войска 9‐й немецкой и двух советских армий, предназначенные для действий на зубцовском, сычевском и кармановском направлениях.

8 августа на участке севернее Быково в сражение была введена также 5‐я армия Западного фронта с задачей наступать в общем направлении на село Карманово и соединиться с левофланговыми частями 20‐й армии.

Значительных территориальных успехов советские войска не добились, однако активными действиями им удалось сорвать контрудар противника и вынудить его перейти к обороне. В дальнейшем войска правого крыла Западного фронта продолжали бои за расширение плацдармов на левых берегах Вазузы и Гжати и на подступах к Карманову и Быкову. Используя успех Западного фронта, 30‐я и 29‐я армии во 2‐й половине августа вышли на подступы к Ржеву. 23 августа войска 31‐й армии при участии частей 29‐й армии освободили Зубцов, а войска 20‐й армии – Карманово. На этом советские войска исчерпали свои наступательные возможности и перешли к обороне.

В ходе боев советские войска нанесли противнику значительные потери: три танковые и несколько пехотных дивизий были полностью обескровлены; 10 пехотных, три танковые и три моторизованные дивизии потеряли от 50 до 80 % личного состава. В танковых дивизиях противника количество боевых машин сократилось со 150–160 до 20–30.

В результате Ржевско-Сычевской операции советские войска ликвидировали имевший важное значение для наступательных замыслов противника плацдарм в районе Ржева, сковали крупные силы группы армий «Центр» и до 12 переброшенных с других участков советско-германского фронта дивизий, обескровили танковые и пехотные дивизии группы армий «Центр» и не допустили их переброску на сталинградское направление.