1941年7月10日，德軍中央集團軍群所屬第4裝甲集團軍在第2航空隊支援下，強渡第聶伯河，發起斯摩棱斯克戰役。此役曆時約1個月，蘇德雙方在“這個曾經成為拿破侖軍隊通往莫斯科道路上的可怕障礙的俄羅斯古城”及其附近，正麵500餘公裏，縱深200餘公裏的廣闊地域內，進行了一係列激戰和反複爭奪。
在斯摩棱斯克戰役中，德軍利用蘇軍立足未穩，防禦體係尚不完備，依靠強大的裝甲兵力與密切的步、坦協同，連續實施深遠的鉗形突擊、分割包圍和各個擊破，殲滅了蘇軍大量兵力，占領了斯摩棱斯克等戰略要地，向第聶伯河以東推進200餘公裏，從而打開了通往莫斯科的門戶，率先達到《“巴巴羅薩”作戰預令》為其確定的第一階段作戰目標。與此同時，蘇軍不斷投入新銳兵力，以頑強的防禦和接連不斷的反突擊斃傷德軍25萬人，遲滯德軍進攻達1月之久，為加強莫斯科的防禦贏得了寶貴時間。在蘇軍有力打擊下，德軍的作戰能力，特別是裝甲軍突擊力明顯下降，對其爾後作戰造成嚴重影響。因而，希特勒在8月4日視察中央集團軍群時承認，如果在發動侵蘇戰爭前就知道蘇軍的坦克和飛機有那麼多，他就很難定下侵蘇決心。
斯摩棱斯克戰役結束後，德軍將進攻重點轉向南北兩翼，但在中部葉利尼亞等地仍有激戰。為清除德軍突向莫斯科的前進基地葉利尼亞突出部，蘇軍預備隊方麵軍所屬第24集團軍及其加強兵力共10個師，8月30日向突出部的根部實施相向突擊，爾後又擊退德軍多次反擊。至9月4日，蘇軍予德軍葉利尼亞集團以重大打擊，並對其形成深遠包圍，迫使其開始退卻。2天後，蘇軍收複該市，並向西追擊。9月8日，蘇軍進至烏斯特羅姆河、斯特裏亞納河一線，勝利結束葉利尼亞戰役。此外，蘇軍西方麵軍以4個集團軍的兵力於9月1～9日在斯摩棱斯克附近再次轉入進攻，但未奏效。爾後，蘇軍也在莫斯科方向轉入防禦。
列寧格勒會戰
根據德國陸軍總司令部1941年7月8日的指令，德軍北方集團軍群於7月9日突破拉脫維亞—俄羅斯邊界的蘇軍防線後，占領了列寧格勒的西南門戶普斯科夫，與位於拉多加湖西北的芬軍主力遙相呼應，對蘇聯第二大城市列寧格勒及其附近地域形成南北夾擊之勢。
為迅速扭轉列寧格勒地區的危急局麵，蘇軍最高統帥部大本營於9月10日將其成員朱可夫大將派往那裏，接替蘇聯元帥伏羅希洛夫任列寧格勒方麵軍司令。在朱可夫大將參與下，該方麵軍軍事委員會於當夜開會討論列寧格勒局勢，決心保衛列寧格勒，直至流盡最後一滴血。會議決定：從卡累利阿地峽的第23集團軍抽調部分兵力加強最受威脅的普爾科沃高地—烏裏茨克地段，並以方麵軍的部分火力和波羅的海艦隊的所有艦炮火力支援那裏的第42集團軍作戰；在6～8天內，以波羅的海艦隊水兵、列寧格勒各軍事院校的人員組建5～6個獨立步兵旅；立即從防空部隊抽調部分高炮加強最危險地段的對坦克防禦；在易受攻擊的方向組織縱深梯次配置的防禦，在通向城市的要道敷設地雷等障礙物。
不久，蘇軍列寧格勒方麵軍又製定了加強城市防禦的補充措施。主要是：加強黨的政治思想工作，以堅定軍民的必勝信念；9月18日前再組建2個師又5個旅的方麵軍預備隊，增大防禦縱深，進一步加強在主要防禦方向上作戰的第42集團軍，粉碎德軍以正麵突擊奪取列寧格勒的企圖；東西兩翼部隊和城南遊擊隊以積極行動箝製德軍兵力，配合城市保衛戰。