德军之所以在莫斯科城下失败，很多人将其原因归咎于三点——后勤、天气和来自苏联远东的援兵。这些因素当然是决定战场胜负的重要因素，但人们不能忽视最重要的一个原因，那就是苏联人在生死存亡时刻表现出了的团结和惊人意志力。
莫斯科地区在1941年的确提前半个月进入了冬季。至于到底气温下降到什么程度却有不同的说法，达成共识的是在11月27日中午时，伴随着一场暴雪，气温骤降至零下20摄氏度以上，而在12月初气温是否降至零下40摄氏度存在争议。
中央集团军群大部分官兵的确没有提前得到冬装，当后勤状况最糟糕的第2装甲集团军撤出战场时，古德里安当面质问希特勒，为什么坚持命令他的士兵在那样的严寒下穿着单衣继续进攻。起初希特勒还在认为古德里安撒谎，于是找来承诺冬装将及时送达战场的德国陆军军需部长瓦格纳，后者这才说了实话。
相比之下苏军也存在冬装没有及时到位的情况，只不过情况要比德军好很多。自10月初开始，前线部队陆续收到冬季制服，只是由于战事越来越吃紧，苏联的后勤系统也来不及准备足够的冬装，所以并不是所有部队都在冬季到来前完成了换装。这时莫斯科市民被动员起来为前线士兵缝制冬装，至12月6日反攻发起时这个问题已经彻底解决。在此期间苏军同样有数千人被冻死冻伤。
后勤方面双方面临的困境差不多。德军的后勤系统要比苏联人完善得多，后方有专人监督生产，前线有集团军和师级部队负责分发（德军集团军群级司令部和军级司令部不设后勤系统）。瓶颈在运输上，苏联和德国的铁轨不一样，苏联留给德国人的机车又很少，加上德军把兵力集中在一个方向使用，都大大增加了后勤部队的压力。
此外德军的后勤部队相当散漫和官僚。中央集团军群司令冯·博克很早就提醒军需部长瓦格纳提前把冬装送到前线，但瓦格纳更在乎运送弹药的数量，因为那是希特勒最关心的军需问题。所以大量生产出来的冬装堆积在后方，迟迟没有送到前线。不仅如此，穿着单衣的前线部队还会时不时的从列车上发现整车皮的红酒，因为气温太低，酒瓶都已经冻裂了。
苏军的情况也很糟糕。大部分工厂东迁，物资需要从很远的地方运抵前线。德军在“台风行动”期间累计出动5939架次对苏军后方铁路线实施空袭，铁路系统时常中断。不过就像十年后的朝鲜一样，苏联的铁路工人总能用最短的时间保证铁路畅通。据统计，因为轰炸被阻断的铁路，恢复通车的时间平均不超过6小时。
在食物供给上，德国人在台风行动期间虽然补给标准有所下降，但基本能保证前线士兵能够吃饱（供应差的部队直接在作战区域抢）。苏军则面临过挨饿的境况。10月初，由于大量仓库被德国人夺占，苏军在11月初出现粮食供应紧张的局面，面包够吃10天，面粉够用4天，肉够吃4天，盐也仅能维持8天。而就在这时莫斯科城内唯一的面粉厂也被德国空军炸毁了。
为了解决危机，莫斯科人用两昼夜修复了面粉厂，还在一处废弃的仓库上新建了一座，同时又在莫斯科临时修建了几百个简易面包房。至于盐，莫斯科人想到以前打井时，曾在莫斯科地下钻出过咸泉，于是他们立即建起几座蒸馏锅炉，自己制作食用盐。在莫斯科城最危急的那段时间，城内每天可以生产出15吨食用盐，完全可以保障前线。
1941年11月底，正是莫斯科城下最危急的时刻。此时朱可夫一面继续组织防御，同时也从很多迹象中意识到德军已经相当疲惫，基本丧失了突击能力。他估计德国人马上就会在现有阵地上挖战壕、拉铁丝网、铺设雷场，以防止苏军反击。所以朱可夫认为苏军必须抓紧时间，早日在莫斯科周围发动反击。
11月29日，朱可夫和斯大林通电话，他借机提出了反攻的请求，并建议从统帅部预备队中抽调2个集团军划拨给西方面军。
斯大林很认真地听了朱可夫的汇报，然后问他：“你确信敌人已接近危机状态了？敌人有没有可能投入新的重兵集团呢？”
朱可夫当即回答道：“敌人已极度虚弱，但是如果我们现在不清除敌人楔入的危险，将来他们可能从北方集团和南方集团抽调强大的预备队，来加强莫斯科地区的军队，那时局势可能严重恶化。”
斯大林听完后依旧没有表态，只是告诉朱可夫自己会和总参谋部商量一下。
当天晚些时候，朱可夫接到通知，最高统帅部决定反攻，并要求他尽快呈报反攻计划。
11月30日，朱可夫的报告就送到了最高统帅部。斯大林对计划只字未改，只写了“同意”便签字核准了。随后西方面军得到了第20、第50集团军和第1突击集团军的补强。
朱可夫制定的反攻计划并不复杂，3支新部队分别部署在南北两翼，在北面苏军计划收复克林，在西面收复伊斯特拉，在南面解除德军对图拉的包围。达成上述目的后，莫斯科的整体防御态势将大大改善。如果反攻可以迫使德军大踏步后撤，朱可夫计划继续向西追击，将德国人尽可能地赶到距离莫斯科更远的地方。
朱可夫把反攻计划制定得如此谨慎，是因为西方面军的兵力大大少于德军中央集团军群，即便加上刚调来的3个集团军，他手上的兵力也只有74万人，而对面的德军中央集团军群兵力达到150万人（包括向加里宁方面军进攻的部队）。苏军的优势是能够持续得到援兵，所以战斗部队的兵力并不比德军少。而且德军一直处于进攻态势，没有时间构筑工事，缺少战斗兵的部队也散落在1000公里蜿蜒曲折的战线上忍受着严寒。他们完全没有预料到对面的俄国人会在这个时候发动反攻。
斯大林对这次反攻始终不太放心。12月2日，他在电话里问朱可夫：“方面军司令部对敌人及其战斗力怎样评估？”朱可夫回答道：“敌人已经到了精疲力尽的地步，显然它没有预备队来加强它的突击集团了。没有预备队，希特勒的军队就无法发动进攻。”
斯大林说：“好吧，我还要再给你打电话。”
大约过了一个小时，斯大林又打来电话，直接询问西方面军今后几天的计划是什么。朱可夫报告说部队一面继续作战，一面正在做反攻准备。斯大林告诉朱可夫，除了西方面军之外，北面的加里宁方面军和西南方面军的第3和第13集团军也将投入反攻。
这样一来苏军参加反攻的兵力增加到102万人。
趁着反攻尚未开始，朱可夫接通了位于图拉的第50集团军司令部的电话。在过去的1个多月，西方面军的7个集团军中境况最艰难的就是第50集团军，他们几乎是凭借一己之力抵抗着古德里安的整个第2装甲集团军。就在第50集团军快要支撑不住时，集团军指挥员换成了博尔金，一位在明斯克和维亚济马两次被德军包围，又都突围成功的中将。当朱可夫给他打电话时，图拉与莫斯科的铁路和公路交通再次被切断。
朱可夫对博尔金说：“如果我没有记错，这一回是你第3次被合围了，这是不是太多了？我已经告诉过你，让你的司令部迁到拉普捷沃，可你是个木头脑袋，不肯执行我的命令。”
博尔金回答道：“司令员同志，倘若我和我的集团军司令部迁走了，古德里安早就把这块地方占领了。态势会要比现在坏很多。”
“你正在采取哪些措施？”
博尔金报告说第258步兵师第999团已经采取行动，以扫清莫斯科公路，而且正在对卡希拉城附近的德军发动进攻。
“需要什么帮助吗？”
“我请求您把格特曼的坦克师沿莫斯科公路向南调动，接应第999步兵团可以吗？”
“很好，我将这样做。不过你也把你的本事拿出来吧”
当天的战斗持续了17个小时，第258师师长直接向朱可夫汇报说：“司令员同志，第999团团长韦杰宁刚打来电话说，他的部队与坦克师会合了，图拉至莫斯科的公路恢复通车了。”
12月4日，斯大林再次给朱可夫打电话，问“除去已经给你们的，方面军还需要什么？”
朱可夫知道现在再要求增加新部队已经来不及了，于是提出要得到统帅部直接掌控的预备队航空兵，并调给他200辆配有乘员的坦克。
“没有坦克，不能给你们，航空兵可以。我立即打电话给总参。请注意，12月5日加里宁方面军将转入进攻，12月6日西南方面军的右翼战役集群将从叶列茨地区发动进攻。”
加里宁方面军的反攻在12月5日如期打响，由于战前得到的补充少，反攻不久后就陷入停顿。12月6日西方面军右翼开始反攻，迫使德军第3装甲集群向克林后撤。同时第4装甲集群也被吸引到了克林方向。这样一来他们就削弱了苏军第16和第20集团军正面的防御力量，战场局面迅速打开。
在西方面军的左翼，博尔金的第50集团军、戈利科夫的第10集团军和别洛夫的骑兵机械化集群进展更大。古德里安清楚自己的处境不妙，命令第2装甲集团军迅速西撤，在图拉以南拉平了自己的战线。至此莫斯科南部的威胁暂时解除。
在此期间，朱可夫和别洛夫发生了一次冲突。后者是苏军骑兵部队颇有威望的将领，也深受斯大林的器重，但朱可夫不管这一套，对别洛夫也从来不会客气。一次他有事与别洛夫商谈，随后引发了一顿争吵，朱可夫冲着电话喊道：“我命令你一刻钟内到我这来……什么？你不能来？……为什么不能来？这个我不管，我命令你到这儿来！你要是不来我关你的禁闭，听懂了吗！”
别洛夫还是乖乖地来了。
同样在反攻期间，苏军的进展虽然令统帅部满意，但朱可夫还是发现了很多问题，指挥员已经习惯打防御战，而且对被包围有特殊的恐惧，所以在进攻时不敢把部队投入到突破口。此外由于缺少坦克，部队的突击能力也明显不足。为此他专门向方面军补充了一道命令：“追击敌人必须迅速，以防敌人脱离战斗。必须广泛使用强大的先遣部队去夺占公路交叉点和隘路，并打乱敌军的行军队形和战斗队形。严禁对坚固的抵抗中心实施正面进攻，先头部队应毫不停留地绕过它们，把它们留给后续部队去歼灭。”
12月16日，希特勒下达了“禁止后撤”的命令。接着又先后解除了陆军总司令布劳希奇元帅和中央集团军群冯·博克元帅的职务，亲自接过了陆军总司令的指挥权，中央集团军群的指挥权则交给了第4集团军司令克鲁格。
几天后擅自下令撤退的第2装甲集团军司令古德里安、第4装甲集团军司令霍普纳也都被解职，第9集团军司令施特劳斯干脆请了病假从前线溜走了。希特勒对言语冲撞他的古德里安还算客气，毕竟对方在装甲兵部队中拥有极高的威望。古德里安被解职后，希特勒请亲自过问为古德里安购置一处房产的事。对霍普钠则不同，后者不仅丢掉了军职，就连薪酬也被停发了。心灰意冷的霍普钠后来参与了刺杀希特勒的“七二零事件”。
至此，指挥“台风行动”的德军主将几乎都离开了战场，中央集团军群所属的各部队也退到了距离莫斯科100~200公里之外的勒热夫、瑟夫乔卡、尤赫诺夫一线，这里也基本上是朱可夫接管西方面军时，德军实施“台风行动”第二轮进攻的出发地。
这就是战争。
1942年1月，德军中央集团军群的防线仍然不稳固，尤其是他们的北翼——第9集团军在勒热夫正处于被半包围的态势。朱可夫计划发起一场新的攻势，把德国人赶到斯摩棱斯克去。但西方面军各部队自去年9月底开始就连续苦战，而且在没有任何休整的情况下于1941年12月发动反攻，前线部队精疲力尽，方面军的预备队也已经耗尽。所以要发起新的攻势必须获得新的补充。
朱可夫致电斯大林，希望可以调拨4个集团军，其中一个交给科涅夫的加里宁方面军，一个交给已经恢复番号的布良斯克方面军，剩下的两个则给自己指挥的西方面军。
斯大林没有答应朱可夫的要求。1942年1月5日，他把朱可夫从前线召回开会，会议的议题却是“从拉多加湖（列宁格勒以东）到黑海全线总攻的计划”。朱可夫没有想到斯大林和总长沙波什尼科夫要发起如此庞大的进攻，德国人在1941年的冬季虽然都在后撤，但他们就如同一个疲惫的壮汉，苏联不可能一下子就把他们打倒。与其发动全线反攻，不如将有限的预备队集中在中部战线，彻底消除莫斯科的威胁。
在沙波什尼科夫介绍情况时，朱可夫一言不发。随后斯大林做了总结，他说：“现在德军在莫斯科附近遭到失败后惊慌失措，而且他们过冬的装备很差。现在正是发动总攻的最好时机。”说完后，他询问众人：“谁有什么要说的吗？”
朱可夫这时起身把自己想法讲了出来。他提醒大家注意：德军在西北和西南都设有强大的防御，没有炮兵是不可能在德军坚固的工事前打开突破口的。为了避免不应有的重大损失，他坚持反攻方向仅选在战线中部。
斯大林和统帅部依旧没有采纳朱可夫的意见，当负责经济工作的沃兹涅先斯基表示支持朱可夫的意见时，斯大林突然对他发火说：“我们应当尽快消灭德军，使之不能在春季进攻！”
显然斯大林的无名之火是冲着朱可夫去的。
1月7日，西方面军接到了新的进攻命令。
1月10日，西方面军和加里宁方面军在勒热夫全线恢复进攻。至17日，西方面军打开了一个缺口，朱可夫迅速将进攻第二梯队投入战场。但就在此时，总参谋部又下达了一道匪夷所思的命令，要求他把正在与德军激战的第1突击集团军撤出战斗，编入统帅部预备队。
朱可夫当即给总参谋部打电话，要求撤销这道命令，但是得到的答复是：“这是最高统帅部的命令。”于是朱可夫又给斯大林打电话，后者的回答是：“无条件撤出！”
第1突击集团军被撤走后，西方面军的进攻力度迅速减弱，勒热夫——瑟乔夫卡一线的战斗不可避免地陷入胶着。在整个1942年的中部战场，苏军都在和德军争夺勒热夫突出部，并为此付出了数十万人伤亡的代价。
