从南北两个方向开进的部队的集中和展开并非一帆风顺。被迫脱离基辅战役的第二装甲集群首先得攻克其展开地域，第二集团军的部分师一度受到牵制。从北方集团军群调来的部队到得很晚，他们的路线是穿过第九、第四集团军那些东西方向的交通线。为了加快速度，陆军总部直接负责这次调遣。由于时不可失，中央集团军群决定在十月二日发起攻击，尽管初步展开还没有完全结束。第二装甲集群定于九月三十日展开。希特勒发布的一道指令强调了这次军事行动的重大意义，指令最后说到：“今年最后一次大决战将给敌国以及整个战争的煽动者英国以毁灭性打击。我们消灭了这个敌国，就是消灭了英国在欧洲大陆上的最后一个盟国。同时，我们将替德意志帝国和整个欧洲消除一个危险，这个危险是自匈奴时代和蒙古人入侵以来最可怕的。因此，在以后的几个星期里，德国人民将比以往任何时候都紧紧地跟你们站在一起。”第二天，希特勒向德国人民和全世界宣布：“今天我宣布——因为我第一次有资格宣布：敌人已被打垮，永远也站不起来了。”
官兵们都深知这一决定性时刻的意义，他们都准备竭尽全力，决一死战。这次行动的代号是“台风”，清楚地表明了人们对它寄予的期望。
莫斯科战役在指定日期—一九四一年十月二日发起。第二装甲集群成功地突破了敌人的南翼。它掩护着自己无保护的南侧，于十月三日逼近奥廖尔，同时其左翼转向布良斯克。其他集团军也转入进攻，向莫斯科汽车公路两侧发动突然袭击，在俄国防线的纵深打开了缺口。很快便形成了两个大包围圈，一个在南部的布良斯克，一个在北部的维亚兹马。但是，俄军随即应战，把所有预备队都派到了前线。俄军拼死作战，不过未能制止担任两路夹击的两个装甲集群于十月七日在维亚兹马周围的合围。因此，俄国三个集团军的大批部队被包围。德国将军们从过去的经验中吸取了教训，这一次包围圈的东部边缘被有效地封锁住了，因而包围圈中的扫荡行动到十月十三日就完成了。在南部，第二装甲集群（十月六日重新命名为“第二装甲集团军”）从东面攻占了布良斯克市区，但是在这里却尝到了缺乏一支预备的装甲部队的苦头。第二集团军虽然奋勇作战，仍然无济于事。象在维亚兹马一样，这里也有三个俄国集团军被包围，但是德军未能在布良斯克以北地区合围。大批被围部队为了突围不断发起攻击，而且还成功地突围出去。在这同时，第二装甲集团军力图在东北部继续前进，但在十月六日，正被用于进攻图拉这一主要军事行动的第二十四装甲军的先头突击部队遭到了敌军的顽抗，并且碰上了大批 T—34型坦克，德军的前进便暂时受阻。
第二、第四集团军的内翼穿过布良斯克与维亚兹马之间已被打开的缺口，经苏希尼奇向莫斯科方向推进。第九集团军在东北部也取得了缓慢的进展。