На следующий день Жуков отбыл в район Ельни, где вступил в командование войсками Резервного фронта. Их основу составляла 24-я армия генерала К.И.Ракутина, но фактическое командование стал осуществлять сам Жуков. 30 августа он начал операцию по ликвидации выступа. Одновременно в районе Смоленска и Рославля были нанесены мощные контрудары по войскам группы армий «Центр». Все это вынудило немецкое командование начать постепенный отвод своих войск с ельнинского выступа, и 3 сентября советские войска вступили в город. Нескольким отличившимся дивизиям было присвоено звание гвардейских, впервые в истории Красной Армии.
Сразу же после окончания операции Жуков был вызван к Сталину, который объявил ему, что назначенный командующим Ленинградским фронтом маршал Ворошилов не справляется со своими обязанностями и потому Жукову необходимо вылететь в Ленинград и принять срочные меры по предотвращению его сдачи немцам. Жуков не мог знать, что почти одновременно с его прилетом в Ленинград Гитлер подписал директиву о блокаде города, но не о его штурме. Этого требовала изменившаяся обстановка на Центральном направлении, где войска группы армий «Центр» начинали новое наступление на Москву. Часть войск группы армий «Север», прежде всего танковые и моторизованные, поворачивали с севера на запад для участия в новом наступлении.
15 сентября командование группы «Север» предприняло последнюю попытку взять Ленинград и ударом на стыке двух армий захватило город Пушкин. Жуков пошел на крайние меры – снял войска с Карельского перешейка, действовавшие против финнов, поставил в тылу своих частей заградительные отряды из войск НКВД, которым приказал расстреливать любого, кто посмеет оставить позиции, стал формировать бригады из заводских рабочих. Таким образом ему удалось остановить продвижение немецких войск. 5 октября Сталин вызвал его в Москву. Жуков прибыл к больному гриппом Сталину, и тот сообщил ему об окруженных советских войсках в районе Вязьмы и о том, что все подходы к Москве открыты. Особенно тревожная обстановка сложилась на Можайском направлении. Сталин не был уверен, что Москву удастся удержать, и теперь предлагал Жукову возглавить оборону города в качестве командующего войсками Западного фронта.
Жуков предложил стянуть все имеющиеся силы на Можайскую линию обороны, закрыв образовавшуюся брешь любыми силами – курсантами военных училищ, частями НКВД, дружинами народного ополчения. Такая оборона будет носить временный характер до прибытия на фронт войск из Сибири и Дальнего Востока. Позади Можайской линии должны быть сооружены и другие линии обороны, в том числе и в самой Москве, если придется отходить и туда.
Упорное сопротивление советских войск, жесткие меры, предпринимаемые Жуковым и самим Сталиным по организации обороны столицы, принесли свои плоды. Наступление противника захлебнулось. Между тем из Сибири и Дальнего Востока прибывали все новые войска, с ходу вступавшие в сражение, а в тылу формировались ударные армии, предназначавшиеся для будущего контрнаступления. Сталин пока не давал этих армий Жукову, поскольку не был уверен, что противник окончательно выдохся.
Но, получая все больше сведений о том, что противник оказался в заснеженных подмосковных полях в летнем обмундировании и что сотни немецких машин не могут выбраться из размытых дорог, он наконец понял, что германский «блицкриг» не состоялся. Сталин решил передать Жукову стратегические резервы, и 5 декабря командующий фронтом начал наступление. Немецкие войска стали отступать по всему фронту, и в конце концов Жуков предпринял попытку добиться полного окружения группы армий «Центр», выйдя на его тылы на гжатско-вяземском направлении левым крылом фронта.
Однако события показали, что Жуков переоценил свой успех – армии действовали без согласования друг с другом. Все окончилось окружением 33-й армии, пленением большей части ее личного состава и гибелью командующего генерала М.Г.Ефремова.
И все же Жуков извлек урок из случившегося, и когда на совещании в Ставке Сталин стал настаивать на том, чтобы к концу 1942 года противник был выбит с территории СССР, он объявил, что для этого ни средств, ни возможностей пока нет. Единственное, что рекомендовал осуществить Жуков, – ликвидировать ржевско-вяземский выступ, по-прежнему нацеленный на Москву.
Сталин был настолько напуган минувшим наступлением на столицу, что по-прежнему опасался возобновления наступления. Поэтому все основные силы и средства отправлялись на центральное направление. Остальные фронты должны были осуществлять наступление имеющимися в их распоряжении силами.