В ночь на 12 декабря Зыгин столкнулся с очередным кризисом. Его первичные атаки к юго-востоку от Зайцеве увенчались успехом, но передовые бронетанковые силы оказались изолированными в немецком тылу, юго-западнее Гончуков. По всему фронту немцы стояли насмерть, а разведка сообщала о подходе подкрепления к противнику. В довершение всего Жуков требовал ускорить атаку, чтобы сломить сопротивление немцев 20-й армии, ввязавшейся в смертельную схватку у реки Вазуза. Поскольку в первый день нового наступления 20-я армия так ничего и не добилась, Жуков стал еще настойчивее требовать побед к северу от Ржева. Под нажимом со стороны Жукова, озабоченный судьбой своей бронетанковой ударной группы, Зыгин поздно вечером запросил у Жукова подкрепления из 30-й армии. Жуков согласился, и через несколько часов 375-я стрелковая дивизия получила приказ переместиться на запад и подключиться к атаке Зыгина. Однако это обрекло на провал атаку генерала Колпакчи с волжского плацдарма, запланированную на 13 декабря. Теперь исход операции «Марс» почти всецело зависел от солдат армии Зыгина и их действий с 13 декабря и далее.
13-23 декабря
Общее наступление генерала Зыгина началось в полдень 13 декабря с интенсивной четырехчасовой артподготовки с целью пробить брешь в немецкой обороне по соседству с прямоугольным выступом у Гончуков и далее на запад между Урдомом и Зайцеве. После завершения артподготовки штурмовые отряды 16-й гвардейской и 220-й стрелковой дивизий Зыгина атаковали укрепления противника близ Гончуков, а окруженная советская танковая группа нанесла удар по немецким тылам. Яростная схватка продолжалась весь день, советские войска старались прорвать немецкую оборону. Один из немецких участников этого беспорядочного сражения описал его так:
«Ожидаемая атака началась 13 декабря. В 9:45 <11:45 по московскому времени> артиллерия открыла огонь, поначалу слабый, постепенно усиливающийся и достигший невероятной силы к 13:20 часам. Бушевал бой, дрожала земля, усыпанная острыми осколками железа. Русские под командованием Дорошенко атаковали батальон Вольпердинга и 1-й батальон 18-го полка. За первой атакой последовало еще несколько. Артиллерия обстреляла все, что только могла, но попытка прорыва провалилась. Пока Ландзер держался под натиском врага, Никитин вдруг атаковал командный пункт 1-го батальона 18-го полка с тыла. Некоторое время штаб сдерживал противника, вступив в ожесточенный бой с ним. Затем одновременная танковая атака со стороны фронта и прорывающиеся с тыла танки разорвали сопротивляющийся 1-й батальон 18-го полка пополам. Боевая группа 18-го полка и 2-й мотоциклетный батальон 2-й танковой дивизии бросились на помощь <с фронта у Вазузы> и вместе с остатками 1 — го батальона (59 солдатами) к 19:30 часам восстановили прежние боевые рубежи. Бойня прекратилась, ситуация была взята под контроль! Прорваться сумел только Никитин. Это ему удалось. Хорошо, что он не прошелся по оборонительным позициям вместе с противником, прорывающимся со стороны фронта» (78).
На западе перегруппированная 101-я стрелковая бригада и 158-я стрелковая дивизия генерала Зыгина, поддержанные 46-й механизированной бригадой, неоднократно атаковали немецкие укрепления на стыке позиций 206-й пехотной и 14-й моторизованной дивизий. К ночи атакующие добились минимального успеха в нескольких секторах, но прорвать оборону противника так и не сумели. Немецкие войска под нажимом отступили на новые оборонительные рубежи южнее шоссе Урдом-Зайцеве, носам населенный пункт держали крепко. Как и планировалось, 30-я армия генерала Колпакчи присоединилась к атаке 13 декабря, но с меньшими силами, чем предполагалось вначале. 375-я и 380-я дивизии при поддержке 49-й механизированной бригады и нескольких танковых бригад и полков (в том числе 196-й и 10-й гвардейской танковых бригад) нанесли удар по позициям немецкой 87-й пехотной дивизии между Кошкино и Бургово (79). Местами танковые бригады прорвали передний край обороны немцев, но интенсивный обстрел лишил их поддержки пехоты, и атаки вновь прекратились после достижения незначительных успехов.