Бои за Ленинград велись той и другой сторонами с огромным ожесточением. 18-й армии удалось местами подойти к окраине города. Однако теми слабыми силами, которые она имела, ей не удалось сломить сопротивление защитников города, с фанатическим упорством оборонявших каждый метр земли и каждый дом. Ленинград, а вместе с ним и район Ораниенбаума, имевший большое значение для прикрытия Кронштадта, продолжали прочно удерживаться противником.
Как и в группе армий «Юг», имевшиеся здесь у немцев силы совершенно не соответствовали тем огромным задачам, которые были перед ними поставлены. Этого недостатка не могли компенсировать ни высокий боевой дух войск, ни их храбрость, ни мастерство командования. Все сильнее давали себя чувствовать необъятные пространства России и огромные людские и материальные ресурсы исполинского Советского государства, которое с величайшей энергией мобилизовало все свои силы для ведения тотальной войны в масштабах, в то время еще не известных Германии.
Наступление на Москву2 октября группа армий «Центр», получив большие подкрепления, перешла силами трех полевых и трех танковых армий в наступление на Москву. С величайшей надеждой следили за ее действиями немецкое руководство и весь немецкий народ. Это наступление группы армий должно было полностью решить исход кампании и вместе с тем, как все надеялись, значительно приблизить конец всей войны. То, что было сделано Верховным главнокомандованием для усиления группы армий, сегодня представляется недостаточным. Однако в то время она являлась такой мощной ударной группировкой, которая, казалось, сможет выполнить поставленную ей задачу. В ее состав входили три танковые армии (танковые группы были переименованы в армии). Войска были очень сильно насыщены техникой. Танковые и артиллерийские части и соединения были полностью доукомплектованы. Однако восполнить целиком огромные потери в людях, понесенные немцами в первые месяцы войны, удалось не везде.
Противник, действовавший перед фронтом группы армий «Центр», имел возможность в период сражения за Киев и последовавшей за ним перегруппировки войск подтянуть сюда подкрепления и создать несколько мощных полос обороны. Он снова захватил инициативу в свои руки на многих участках фронта и стал наносить немецким войскам местами весьма ощутительные удары. Следовало ожидать, что противник, сознавая всю важность задачи по обороне своей столицы, будет сражаться очень упорно.
Двойное сражение у Брянска и ВязьмыЮжное крыло группы армий «Центр» начало наступление несколько раньше северного. Уже 30 сентября 2-я танковая армия перешла из района восточнее Десны в наступление на северо-восток в направлении верховьев Оки. При поддержке крупных сил авиации армия прорвала оборону противника и быстро вышла в тыл русским войскам, которые оборонялись перед фронтом 2-й полевой армии. Часть сил 2-й танковой армии была направлена на Брянск с целью выхода в тыл этой русской группировке, а главные силы армии, обеспечив свой открытый правый фланг, к 3 октября вышли в район Орла.
2 октября при мощной авиационной поддержке совершенно неожиданно для противника в наступление перешли основные силы группы армий. 2-я и 4-я армии, нанося главный удар своими смежными флангами, осуществили во взаимодействии с войсками 4-й танковой армии глубокий прорыв обороны противника в районе севернее и южнее Рославля. Затем 2-я армия повернула свои силы на юго-восток, а 4-я армия — на северо-восток, чтобы создать предпосылки для окружения двух крупных группировок противника на юге в районе Брянска и на севере в районе Вязьмы. К 14 октября войскам 2-й и 4-й армий удалось соединиться с вышедшими в тыл противнику частями 2-й танковой армии и окружить две большие группировки русских севернее и южнее Брянска. Лишь незначительным группам противника удалось прорвать слабый фронт окружения и уйти на восток. Оставшиеся в «котле» силы противника капитулировали к 20 октября.