Несмотря на возникшие в ходе контрнаступления под Москвой проблемы, Верховное Главнокомандование оптимистично оценивая его итоги, считало необходимым использовать создавшееся положение для коренного изменения обстановки на всем советско-германском фронте. Вопросы дальнейших действий Красной Армии обсуждались 5 января 1942 года на заседании Ставки ВГК. На нем Сталин изложил свои взгляды на ведение войны. Они заключалась в том, чтобы нанести поражение основным группировкам противника и, не давая ему возможности закрепиться на достигнутых рубежах, «гнать… на запад без остановки, заставить … израсходовать резервы еще до весны… и обеспечить, таким образом, полный разгром гитлеровских войск в 1942 году».
Уже 7 января 1942 года Ставка ВГК приказала войскам Калининского и Западного фронтов окружить, расчленить и уничтожить основные силы группы армий «Центр» в районе Ржева, Вязьмы, Юхнова, Гжатска. К началу операции Красная Армия имела 29-ю, 33-ю и 39-ю армии, два кавалерийских и воздушно-десантный корпуса. Помощь советским войскам оказывали многочисленные партизанские отряды и группы, общей численностью около 8 тысяч человек, а также бойцы, оставшиеся с осени 1941 года в окружении (в основном войска 24-й армии). Общая численность войск составляла 1 245 тысяч человек. Они имели около 8,7 тысяч орудий и минометов, 571 танк (в том числе 198 средних), 554 боевых самолета. Группа армий «Центр» состояла из 4-й и 9-й армий и 4-й танковой армии, которые насчитывали 1 569 тысяч человек. На их вооружении находилось около 13 тысяч орудий и минометов, 1100 танков и 615 самолетов.
Карта-схема Ржевско-Вяземской наступательной операции 1942 года.
Кавалеристы в наступлении.
8 января в наступление перешли ударные группировки Калининского фронта. На следующий день войска левого крыла Северо-Западного фронта (3-я и 4-я ударные армии) начали Торопецко-Холмскую операцию. К середине января войска Калининского фронта глубоко охватили с запада и востока оленинскую группировку, 39-я армия вышла в её тыл, в район Сычёвки.
10 января началось наступление войск Западного фронта. Сломив сопротивление врага, они освободили города Можайск, Верею, Медынь, Киров, Людиново и Сухиничи. Прорыв обороны противника силами 1-й ударной, 20-й и 16-й армий под Волоколамском и Шаховской, а также прорыв в центре Западного фронта создали предпосылки для рассечения обороны врага на вяземском направлении и охвата вяземской группировки противника с юго-востока. Однако 19 января, вопреки плану Г. К. Жукова, по личному распоряжению И. В. Сталина 1-я ударная армия была выведена из боя и передислоцирована в район Демянска: части 16-й армии были передислоцированы на юг. Войска 20-й армии преодолеть оборону противника и завершить рассечение Ржевско-Вяземской группировки не смогли и перешли к обороне. Идея наступать на всех фронтах, провозглашённая И. В. Сталиным 5 января 1942 года, но не подкреплённая ресурсами, привела к потере инициативы, срыву контрнаступления под Москвой и неоправданным жертвам под Ржевом.
Немецкие войска под Ржевом.
8 января Гитлер снял с должности командующего 4-й танковой армией генерал-полковника Э. Гёпнера. Командующий 9-й армией генерал-полковник А. Штраус 15 января был сменён генералом В. Моделем. 20 января на посту командующего 4-й армией Кюблера сменил Г. Хейнрици. В результате энергичных мер нового командующего 9-й армией Моделя был закрыт прорыв в обороне западнее Ржева и перерезаны коммуникации 39-й армии, части сил 29-й армии и 11-го кавалерийского корпуса.
22 января Ставка передала в состав Калининского фронта 3-ю и 4-ю ударные армии Северо-Западного фронта. Наступление войск Западного фронта на Вязьму, начавшееся 26 января во взаимодействии с 11-м кавалерийским корпусом Калининского фронта, успеха не имело. 1 февраля была восстановлена должность главнокомандующего западным направлением, на которую был назначен генерал армии Г. К. Жуков, сохранивший пост командующего Западным фронтом. Ставка потребовала завершить разгром основных сил группы армий «Центр». В это же время немецкое командование подтянуло подкрепления, которые во взаимодействии с авиацией отбили атаки советских войск на Вязьму. Одновременно противник нанёс сильные контрудары по коммуникациям выдвинувшихся вперёд 33-й, 39-й и 29-й армий, войска которых вынуждены были в начале февраля перейти к обороне. В течение второй половины февраля и марта 1942 года 43-я армия безрезультатно пыталась пробить коридор к 33-й армии. Навстречу прорывающимся частям группы Белова наступала 50-я армия Западного фронта. Но уже 15 апреля, когда до окруженной армии Ефремова оставалось не более 2 километров, немцы отбросили части 50-й армии, и наступление захлебнулось.
Стрелковое подразделение ведет бой в г. Юхнов.
С вечера 13 апреля всякая связь со штабом 33-й армии теряется. Вопреки плану штаба Западного фронта и распоряжению Г. К. Жукова выходить на Киров, И. В. Сталин лично даёт М. Г. Ефремову разрешение на выход по кратчайшему пути на Угру, где остатки армии попадают в засаду. Армия перестаёт существовать как единый организм, и отдельные её части пробиваются на восток разрозненными группами. 17 или 18 апреля раненый Ефремов покончил жизнь самоубийством. В конце марта — начале апреля войска Калининского и Западного фронтов предприняли ещё одну попытку разгромить ржевскую, оленинскую и вяземскую группировки и соединиться с войсками, действовавшими в тылу противника в районе Вязьмы, но опять без успеха. 20 апреля войска получили приказ о переходе к обороне на рубеже Ржев, Гжатск, Киров, Жиздра.
Бои 39-й армии и 11-го кавалерийского корпуса в окружении продолжались до середины июля 1942 года, когда они были окончательно разгромлены. Командующий 39-й армией генерал-лейтенант Масленников был эвакуирован, его заместитель генерал-лейтенант Богданов погиб в окружении. Результатом Ржевско-Вяземской операции явилось продвижение советских войск на витебском направлении на 250 км, на гжатском и юхновском – на 80-100 км, освобождение Московской, Тульской и ряда районов Калининской и Смоленской областей. Однако решить главную задачу – окружить и уничтожить ржевско-вяземскую группировку врага – Калининскому и Западному фронтам не удалось. При этом они потеряли 776 тысяч человек, из них 272 тысяч – безвозвратно, 957 танков, 7296 орудий и минометов, 550 боевых самолетов. Потери немцев за январь – март 1942 года составили около 54 тысячи человек убитыми и пропавшими без вести и около 120 тыс. – ранеными. В результате в этой наиболее многочисленной группировке Вермахта на Восточном фронте к весне 1942 года практически не осталось дивизий, способных вести наступление.