Отдельно выделен в зале комплекс материалов о создании Калининского фронта: это директива Ставки Верховного Главнокомандования от 17 октября 1941 г., первый приказ командующего войсками фронта генерал-полковника И.С. Конева, будущего Маршала Советского Союза, фотография командующего, в витрине экспонируются его подлинные удостоверение, китель.
Новыми в экспозиции являются материалы о первой операции войск фронта. Её задачей было освобождение захваченного германскими войсками 14 октября 1941 г. областного центра. На карте-схеме показан замысел этой операции. Соединения и части 29-й армии должны были, переправившись на правый берег реки Волги, перерезать Старицкое шоссе, тем самым остановить подход резервов противника в Калинин. С 23 по 30 октября 1941 г. на плацдарме в районе деревень Красново, Курково, Талутино, Некрасово, Даниловское шли ожесточённейшие бои. Только деревня Даниловское четыре раза переходила из рук в руки. Командование 9-й немецкой армии направило сюда подкрепления, и советские войска были вынуждены вновь вернуться на левый берег Волги.
Центральное место в зале занимает диорама «Бой за Тверецкий мост». Её сюжет отражает подлинный факт, когда артиллеристы 5-й батареи 531-го артиллерийского полка под командованием лейтенанта А.И. Кацитадзе при поддержке бойцов 4-й роты 937-го стрелкового полка во главе с лейтенантом Н.М. Букшенко в районе Пожарной плошали г. Калинина в течение 3-х дней закрывали германским войскам путь в Заволжье через Тверецкий мост. Только когда подошедшие советские части закрепились на Бежецком шоссе, воины покинули свои позиции.
В одной из витрин зала выставлены образцы оружия, предметы снаряжения солдат вермахта. В другой представлены уникальные экспонаты: подлинный красный флаг, который был водружен над Речным вокзалом города Калинина в день его освобождения 16 декабря 1941 г., окровавленные комсомольские билеты воинов, погибших в боях за город, макет альбома «Калининский фронт».
Калинин был первым областным центром, освобожденным войсками Красной Армии в период контрнаступления под Москвой в ходе Калининской наступательной операции. Вошедшие в город красноармейцы увидели печальную картину. Житель города, воентехник А.И. Калинин писал своим родным: «Население освобожденных сел и деревень встречало нас с искренней радостью. Немцы насолили там так, что все население иначе не называет их, как собаками... Население ограблено вплоть до детской одежды и детских игрушек. По дороге в брошенных машинах я видел детские вещи, детские коляски, игрушки. До этого я не верил, что алчность солдат к грабежу может дойти до такой степени... В Калинине я нашел свою квартиру разрушенной и сожженной..., имущество уничтожено. Город Калинин разрушен основательно. Тяжело было смотреть на родной город почти разрушенный и сожженный...»
Бои за город Калинин были частью Московской битвы, поэтому многие воины Калининского фронта — участники боев за областной центр — были впоследствии награждены медалью «За оборону Москвы».
Экспонаты второго зала музея рассказывают о боевых действиях Калининского фронта в 1942-1943 гг.: восьми наступательных и одной оборонительной операциях, проведенных войсками фронта как самостоятельно, так и совместно с войсками других фронтов.
Кровопролитные сражения разворачивались в районе ржевско-вяземского выступа. Четыре трудные наступательные операции: Ржевско-Вяземская 1942 г., две Ржевско-Сычевские 1942 г., Ржевско-Вяземская 1943 г. — осуществили здесь войска Калининского и Западного фронтов. Следуя требованиям объективного отражения истории войны, экспозиционные материалы информируют о неудачах советских войск на этом участке фронта, о неоднократных окружениях противником армий фронта, о больших человеческих и материальных потерях.
Впервые музейными средствами рассказано об оборонительной операции войск фронта в июле 1942 г. в районе г. Белый, о которой в советское время замалчивалось. В окружении оказались войска 39-й армии и 11-го кавалерийского корпуса. Заместитель командующего армией генерал-лейтенант И.А. Богданов возглавил операцию по прорыву войск из окружения, был ранен, доставлен в Калинин, здесь умер. Он похоронен на площади Ленина. В этой операции только без вести пропало около 50 тысяч человек. При выходе из окружения погибли начальник штаба армии генерал-майор П.П. Мирошниченко, командир 18-й кавалерийской дивизии генерал-майор П.С. Иванов, много других командиров и красноармейцев.