16 октября 1941 года Леонид Александрович Говоров подписал свой первый приказ войскам в качестве командующего 5-й армией. Его суть состояла в том, чтобы не дать немецким дивизиям прорваться на восток вдоль Можайского шоссе.
Как командарм Говоров принял боевое крещение на знаменитом Бородинском поле. На пять дней немецкие войска были задержаны армией Говорова на поле русской славы 1812 года. Все настойчивые попытки противника выйти в район Можайска были отбиты со значительным уроном для немцев. Только через пять дней город был оставлен. Большую роль в этом сражении сыграли умело организованные противотанковые оборонительные укрепления и опорные пункты, расположенные на наиболее вероятных направлениях действий вражеских танковых группировок. В них наряду с полковой и дивизионной артиллерией находились также танки, приспособленные для действий из засад. В частях формировались команды истребителей танков по 12—15 человек, вооруженных противотанковыми гранатами и бутылками с горючей смесью. К борьбе с танками широко привлекалась и артиллерия – для стрельбы с закрытых огневых позиций. Наряду с этим большое внимание уделялось устройству других заграждений – минных полей, противотанковых рвов, эскарпов и контрэскарпов, минированных лесных завалов.
В сложнейшей обстановке Говоров проявил себя решительным и инициативным командующим, твердо и четко управлявшим войсками как в обороне, так и в наступлении. После захвата противником Можайска в распоряжение Говорова была передана еще одна дивизия. Перед ним была поставлена задача – контратаковать противника и вернуть захваченный Можайск. Однако, трезво оценивая обстановку, Говоров понимал, что этих сил явно недостаточно, да и нецелесообразно вести борьбу за возвращение города. Он сумел убедить в этом высшее командование и смог организованно отвести свои части на новые укрепленные рубежи, не дав противнику окружить их и уничтожить по отдельности.
В начале контрнаступления советских войск под Москвой армии центрального участка Западного фронта уступали противнику в живой силе примерно в 1,5, а в артиллерии – в 2,5 раза. Перед 5-й армией Говорова была поставлена задача – сковать силы немцев на своем участке и воспрепятствовать переброске дополнительных дивизий на направление ударных группировок советских войск севернее и южнее Москвы. В соответствии с этим войска 5-й армии своим центром и левым флангом должны были наступать в обход Можайска с юга, тесно взаимодействуя с соседней 33-й армией. Когда же ее наступление немцам удалось приостановить, Говоров, проявив инициативу, умело перегруппировал силы и средства на свой правый фланг. В дальнейшем, войдя во взаимодействие с 16-й армией К.К. Рокоссовского, он сумел добиться значительного успеха и, вновь перегруппировав ударные силы, развил наступление на левом фланге, что привело к освобождению города Рузы.
Заслуги Говорова в сражениях под Москвой, а также успешные действия под его командованием 5-й армии в период дальнейшего зимнего наступления были отмечены присвоением ему звания генерал-лейтенанта артиллерии и награждением его дважды орденом Ленина.
Весной 1942 года Говоров назначается командующим группой войск Ленинградского фронта, а в июне – командующим войсками этого фронта. В период героической обороны города, продолжавшейся 900 дней, 670 дней город защищался под непосредственным руководством Леонида Александровича.
Задачу усиления внешних оборонительных рубежей командующий фронтом решил созданием на ближних подступах к Ленинграду пяти полевых укрепленных районов и размещением в них отдельных артиллерийско-пулеметных батальонов. Одновременно Говоров добился усовершенствования построенных ранее оборонительных рубежей, сооружения новых отсечных позиций и ходов сообщения. В Ленинграде Говоров впервые в масштабе фронта применил систему сплошных траншей, связав оборонительные укрепления в единое целое. Он также перестроил систему применения минометов. Это придало обороне устойчивость, обеспечило скрытный маневр силами и средствами по фронту и из глубины и позволяло быстро сосредоточивать войска на различных направлениях при возникновении угрозы нападения. Все это резко снизило потери войск от артиллерийского и минометного огня противника. Такая оборона позволила переключить часть огня противника с города на внешнюю укрепительную линию, что, в свою очередь, сохранило жизни многим ленинградцам и спасло большое количество памятников архитектуры города.