На можайском направлении была сосредоточена 5-я армия генерал-майора Д.Д. Лелюшенко, на волоколамском — 16-я армия генерал-лейтенанта К.К. Рокоссовского, на наро-фоминском — 33-я армия генерал-лейтенанта М.Г. Ефремова, на малоярославском — 43-я армия генерал-лейтенанта С.Д. Акимова и на калужском — 49-я армия генерал-лейтенанта И.Г. Захаркина.
Ппротивник, невзирая на огромные потери, продолжал упорно продвигаться вперед: 12 октября передовые части вермахта захватили Калугу и Ржев, а 14 октября противник овладел Калинином. В этой ситуации Ставка приняла решение создать на северо-западных подступах к столице новый Калининский фронт в составе 22-й (В. Востроухов), 29-й (И. Масленников), 30-й (В. Хоменко) и 31-й (В. Юшкевич) общевойсковых армий. Командующим фронтом был назначен генерал-полковник И.С. Конев, а начальником штаба фронта стал генерал-майор И.И. Иванов.
15―16 октября противник силами 3-й танковой группы генерал-полковника Г. Гота и 9-й полевой армии генерал-полковника А. Штрауса начал наступление на Торжок, однако был остановлен на подступах к городу и вынужден перейти к обороне на этом участке фронта. Более тяжелая ситуация сложилась на юго-западном и западном направлениях, где 16–20 октября противник, прорвав оборону наших войск, захватил Боровск, Малоярославец, Можайск, Волоколамск и Наро-Фоминск.
В эти тревожные дни, 15 октября 1941 г. ГКО принимает решение об эвакуации из столицы практически всех государственных учреждений, в том числе большинства наркоматов, аппаратов Президиума Верховного Совета СССР, ЦК ВКП(б), Ставки ВГК и Генерального штаба РККА, а также ряда членов и кандидатов в члены Политбюро ЦК — В.М. Молотова, К.Е. Ворошилова, Л.М. Кагановича, М.И. Калинина, А.А. Андреева и Н.А. Вознесенского, которым поручалось создать в Арзамасе и Куйбышеве параллельные органы партийно-государственной власти и управления страной на случай падения Москвы. 19 октября 1941 г. решением ГКО в столице было введено осадное положение и установлен комендантский час.
В последнее время в исторической литературе активно обсуждается вопрос, собирался ли И.В. Сталин сдавать Москву. Большинство историков (А. Самсонов) полагают, что такие планы допускались, но вряд ли серьезно обсуждались высшим руководством страны. Их оппоненты (А. Мерцалов, М. Семеряга) уверены в том, что И.В. Сталин не только допускал сдачу Москвы, но и принял конкретное решение об этом. Однако при этом никаких конкретных фактов и веских доказательств своего «научного открытия» наши доморощенные антисталинисты так и не предъявили. Эти же историки уверены и в том, что острейшая ситуация на фронте в октябре 1941 г. создала благоприятные условия и делала необходимым смещение И.В.