９月３０日，希特勒策劃的“台風”行動正式開始，德中央集團軍群以１８０萬的兵力大舉進攻莫斯科。麵對來勢洶洶的敵人，蘇聯人民在斯大林的領導下，頑強抵抗，展開了一場令世人矚目的保衛戰。
這場戰爭最初，德軍因為兵力強大、準備充分，輕易地衝破了莫斯科的第一道防線。這讓希特勒更加誌得意滿，他覺得莫斯科已經是自己的囊中之物了，便命令部隊不準接受莫斯科的投降，也不要進入莫斯科，隻需用炮擊和轟炸予以毀滅，直到把莫斯科夷為平地。
在這生死存亡的緊急關頭，莫斯科的軍隊、人民眾誌成城，結成了一道堅不可摧的銅牆鐵壁，德軍竟一時無法突破。眼看天氣一天天變冷，希特勒有些坐不住了。
這一年的１０月６日，莫斯科周圍的廣大地區下起了第一場冬雪，氣溫驟降，穿著單薄夏衣的德軍在凜冽的寒風中瑟瑟發抖，戰鬥力大幅下降。秋雨、冬雪將大片土地化為泥濘，拖住了德軍行進的速度，大炮、彈藥車也不時地深陷泥沼中。
此後，莫斯科的溫度繼續下降，德軍供給不足，無法為士兵提供禦寒的衣物，被嚴重凍傷的德軍難以計數，很多人甚至留下了終身殘疾，寒冷的天氣使得大炮上的瞄準鏡失去了作用，燃料常常凍結，汽油也凍成了黏糊狀，發動坦克時，得先在底下點火烘烤一陣才行。抱怨、沮喪情緒開始充斥德軍。
與此同時，蘇聯軍民因為早已適應了這種惡劣氣候，紛紛穿上棉衣、戴上手套，就連機槍也套上槍套、塗上潤滑油。斯大林又恰逢其時地舉行了紅場閱兵式，大大提升了莫斯科軍民的鬥誌。大家精神飽滿、信心十足，準備一鼓作氣，奪取戰爭的勝利。
１９４１年１１月６日，斯大林發表了演說，他說道：“同誌們，今天是在嚴重情況下慶祝十月革命２４周年的。德國強盜背信棄義的進攻和強加於我們的戰爭，造成了對我國的威脅……而我們的國家，我們舉國上下，卻已經組成了一個統一的戰鬥堡壘，同我們陸海軍一起，共同粉碎德國侵略者……徹底粉碎德國侵略者！消滅德國占領軍！我們光榮的祖國、我們祖國的自由、我們祖國的獨立萬歲！在列寧的旗幟下向勝利前進！”斯大林慷慨激昂的演說，回蕩在莫斯科紅場的上空，使蘇聯軍民得到了極大的鼓舞。
遠在臘斯登堡的希特勒也從收音機中聽到了這篇演說，他氣得渾身發抖，立即調兵遣將再次從地麵以包抄之勢進攻莫斯科，但這時的莫斯科早已不像戰爭初期那麼軟弱可欺了。德軍付出了極其慘重的代價才勉強推進了一小段距離。而這時已經是１２月初了，正是莫斯科最寒冷的時候。在這零下４０多攝氏度的冰天雪地中，到處可見凍僵了的德國兵的屍體，不可一世的德軍此時已毫無還擊之力。
１２月４日，蘇軍抓住有利時機，發起了反擊，經過一番苦鬥，把德軍趕出了莫斯科小鎮紅波利亞納。１２月６日，蘇軍組織了１００個師的兵力，全線出擊。他們帶著對侵略者的滿腔怒火，將疲憊不堪的德軍打得潰不成軍。殘餘的德軍也已到了山窮水盡的地步，不得不開始逐步回撤。
蘇軍沒有給德軍留下任何喘息的機會，不停頓地把他們向西驅趕，收複了大片失地。到了１９４２年，希特勒妄圖占領莫斯科的計劃完全化為了泡影，莫斯科保衛戰以蘇軍的偉大勝利而告結束。在這次戰役中德軍損失官兵５０餘萬人，其中凍死凍傷的就有１０萬餘人。
蘇軍之所以能夠在莫斯科保衛戰中一掃頹勢，將戰爭的主動權牢牢握在手中，是因為蘇軍對莫斯科地區的氣候狀況了如指掌，並適時做好應對的準備。相比之下，德軍雖武器裝備精良，兵力強盛，但因為長期生活在大西洋與東部大陸性氣候之間的涼爽的西風帶，很少經曆溫度大起大落的情況，所以在精神上、物資上都缺乏禦寒準備，奇寒光臨必將不攻自潰。
莫斯科冬季的奇寒對於德軍來說是致命的，當年１１月６日第一次寒潮到來，大地冰凍，１０日大雪，氣溫驟然降至－２８℃，２７日再降至－４０℃，最低氣溫達－５０℃。奇寒襲來，那些身著單衣的德國兵完全失去了生存能力，哪裏還談得上打仗。莫斯科保衛戰的勝利，有力地證明了地理、氣候環境對戰爭的影響作用。