希特勒深深懂得，时间对德军极为有利，随着时间的推移，德军会逐渐失去优势……得知前线的战况后，希特勒在大本营气急败坏，大喊大叫，并开始追究前线指挥官的责任。德军南线部队司令员伦德施泰、坦克集团军司令古德里安等高级将领被革职，德军在莫斯科战场转为防御，拼命死守，尽管如此，莫斯科方向上的德军还是到了山穷水尽的地步……
受命于危难的朱可夫
斯摩棱斯克会战以后，苏德战场的西线暂趋沉寂。其他几个方面虽然仍在激烈战斗，但苏联红军的力量正在得到加强，战场也开始趋于稳定。这些都标志着大战初期苏军的被动局面即将过去。
在北部战场，德军的进攻异常猛烈。德军迅速占领了波罗的海沿岸地区。1941年7月12日，纳粹军队攻占了普斯科夫。这些都引起了朱可夫的高度关注。德军的持续进攻虽然没有一举攻破苏军的防御，但已经离列宁格勒不远了。朱可夫与作战部的高级将领们认真讨论了整个局势，认为德军只能在消除了苏联中央方面军和西南方面军对其中央集团军群翼侧的威胁之后，才有可能对莫斯科发动全面进攻。西北方向上的德军将会在加强自己的部署之后，力求在最短时间里夺取列宁格勒，并同芬兰军队会合。
朱可夫经过反复权衡比较，深信自己的预见是正确的。于是，他决定将他的想法立即报告最高统帅斯大林同志，以便采取必要的对策。
从当时德军方面的情况看，朱可夫的判断是正确的。7月19日，希特勒发布了下一阶段的作战指令。希特勒命令从包克元帅手中调出中央集团军群的装甲部队，派往两翼，其中古德里安的装甲兵团掉头向南，去帮助击败在乌克兰同伦德施泰特对峙的苏军；而霍特的装甲兵团则转而向北，去协助北方集团军攻打列宁格勒。
莫斯科妇女们组织起来修筑防御工事。但斯大林与朱可夫意见发生分歧，他被解除总参谋长职务，被派往叶利尼亚指挥战斗。朱可夫来到叶利尼亚前线后，立刻忘我地投入了工作。为了组织突击，他做了大量的准备工作，每天都要工作20个小时左右。他不仅察看地形，熟悉部队的情况，而且亲自审问德军俘虏，了解德军的部署和官兵的士气情况，做到知己知彼，心中有数。而后，精心制定了周密的作战计划。
8月中旬，朱可夫组织部队向叶利尼亚地区的德军发起了进攻，战斗异常激烈。德军用密集的炮火企图阻止朱可夫部队的进攻，朱可夫也毫不示弱，命令部队动用方面军的所有飞机、坦克、大炮和新研制的“喀秋莎”火箭炮予以还击。在朱可夫的英明指挥下，苏军于9月6日攻占了叶利尼亚。在这次战役中，苏军共歼敌近5个师，消灭德军官兵约5万人。这是苏德战争开始后苏军取得的第一次重大胜利。这次战役的胜利，使得苏军士气为之大振，胜利的信念更加牢固。
然而，这时红军却在基辅遭受了惨重的损失。当时西南方向的总司令是布琼尼，军事委员会委员是赫鲁晓夫。8月，德军统帅部决定把进攻的矛头直指莫斯科，尤其是古德里安宣称，以他的几个装甲师为开路先锋的大规模进攻一定能够拿下莫斯科。然而，希特勒却莫名其妙地否定了这一计划，并决定把德军的主攻方向转向乌克兰。1941年8月8日，古德里安集群向苏军中央方面军发起猛攻。斯大林和总参谋长沙波什尼科夫都认为，德军这一新的进军目的是要迂回西南方面军和预备方面军，然后从布良斯克向莫斯科发动大举进攻行动的一个部分。
1941年9月初，古德里安接到德军统帅部的命令，向南进攻。他的装甲部队进攻速度非常快，很快就威胁到苏联西南方面军的后方。再往南，另一支德军部队攻占了第聂伯罗彼得罗夫斯克。斯大林虽然再三要求红军部队坚守第聂伯河防线，但这支德军部队仍然过了河，并向北推进。于是，基辅已经处于被合围的威胁之中。
1941年9月7日，指挥西南方面军的基尔波诺斯向西南方向的总司令布琼尼和总参谋长沙波什尼科夫报告了危机局势，沙波什尼科夫驳回了这一报告。斯大林发出指令：部队撤到杰斯纳河一线，守住基辅。布琼尼又一次打电话给总参谋长沙波什尼科夫，仍没有得到从基辅撤退的许可。于是，9月11日，布琼尼又给斯大林发出电报，对总参谋长沙波什尼科夫提出了抗议，并进一步强调了局势的危急。收到布琼尼的电报后，最高统帅部作出决定，解除布琼尼总司令的职务，由铁木辛哥担任总司令，赫鲁晓夫继续担任军事委员会委员。
就在同一天，即9月11日，斯大林用电传打字机同方面军军事委员会交换了意见。这时，斯大林对前线实际情况有了进一步的把握，他更加确信，撤退是没有道理的，并积极寻求解决的办法。在考虑了各种主张以后，斯大林重申了他的命令，即在未经最高统帅部大本营的批准之前，决不能放弃基辅，也不能炸毁桥梁。他还向指挥员们提出告诫：“……你们必须停止寻找退却路线，而要开始寻找抵抗的路线，只有抵抗！”
1941年9月13日，铁木辛哥抵达基辅。3天之后，德军全部完成了对基辅的合围，苏军的4个集团军陷入重围。经过连续激战，苏军西南方面军指挥部的4名将军阵亡，成千上万的苏军指战员在突围中丧生。
基辅之战使得苏军遭受了严重的损失，对德国人来说，基辅之战是德军战术上的一次巨大胜利，但是从整个战略上来看，正如古德里安后来指出的，基辅之战在战略上有一个严重的不利之处，这就是它耽误了德军在冬季开始之前攻下莫斯科的计划。
基辅战役结束后，德军越过第聂伯河向克里米亚半岛和乌克兰东部推进，在北方则围困列宁格勒。列宁格勒是世界上最美丽的城市之一。它是彼得大帝1703年作为俄国“通向西方的窗口”而建造起来的。从那时起，200多年来它一直是疆域广大的俄罗斯帝国的首都。城市的宏伟建筑物、色彩斑斓的油画、工艺精美的雕塑、气势壮观的博物馆以及公园、名胜古迹等等，都是俄罗斯人民的骄傲。列宁格勒还具有特殊的战略地位。于是，它就必然要成为苏德战争中的重要战场。对纳粹德军而言，占领列宁格勒就意味着在卡累利阿地峡作战的北方集团军群和芬兰军队，能够轻而易举地在斯维里河地域会合，并切断苏军通向卡累利阿和摩尔曼斯克的交通线。这样，不仅有利于巩固法西斯的反动同盟，迫使一些仍在动摇中的国家加入反苏战争，而且还能使在那里作战的德军，包括为实施进攻莫斯科的“台风”战役的第4坦克集团军群解脱出来。
对苏军这一方来说，失掉列宁格勒，在各方面都会使战争形势严重复杂化。如果希特勒的军队占领列宁格勒，并且德、芬军队在此会合，那么苏军就必须从北面建立保卫莫斯科的新战线，并消耗掉最高统帅部准备用于保卫莫斯科的战略预备队。此外，失掉列宁格勒，就意味着失掉强大的波罗的海舰队。
希特勒为了及早拿下列宁格勒，投入了70多万兵力。在1941年7～8月的西北方向的作战中，德军占领了列宁格勒州的大部分地区。9月8日德军又攻占了吕瑟尔堡，从而切断了苏军的最后一条陆路交通线，并封锁了列宁格勒。德军开始了对列宁格勒城的轰炸和野蛮的炮击，德军从四面八方进逼，其中大群的坦克和机械化兵团集中到了通向乌里茨克、普尔科沃高地和斯卢茨克的接近地。列宁格勒的局势一天比一天危急。
在红场接受检阅的红军部队直接开赴前线作战。列宁格勒的局势使斯大林感到万分焦虑。斯大林已经下定决心，不论局势多么严重，只要还有一线希望，就不能也不允许失去列宁格勒。苏联最高统帅部大本营作出决定，把北方方面军分为卡累利阿方面军和列宁格勒方面军，前者负责列宁格勒以北和西北对芬兰军队作战，后者则集中兵力对付来自西南和南面的威胁。弗洛罗夫中将被任命为卡累利阿方面军的司令员，波波夫中将则被任命为列宁格勒方面军司令员。随着形势的发展，6天之后，即8月29日，国防委员会又决定把西北方面军司令部与列宁格勒方面军指挥部合并，西北方面军直接归大本营指挥。这实际上等于撤销了西北方面军司令部。
9月5日，国防委员会又对列宁格勒方面军的主要领导人进行了调整。原西北方向总司令伏罗希洛夫元帅任列宁格勒方面军司令员；原西北方向总司令部军事委员日丹诺夫任方面军军事委员；参谋长由戈洛杰茨基上校担任。斯大林和苏共中央号召列宁格勒军民不惜一切代价保卫自己的城市，并且成立了以伏罗希洛夫、日丹诺夫等人为首的“保卫列宁格勒军事委员会”，委员会向当地驻军发出紧急动员令：
列宁格勒面临着危险，法西斯匪军正向我们光荣的城市——一无产阶级革命的摇篮逼近。我们的神圣职责是：在列宁格勒夫门口，用我们的胸膛阻挡住敌人前进的道路！
自此以后，苏联红军和列宁格勒的市民们开始了艰苦的长达900天的保卫列宁格勒的英勇战斗。德军封锁列宁格勒以后，连续用飞机和大炮轮番轰炸，妄图彻底摧毁这座城市。
法西斯德军的气焰嚣张，列宁格勒城危在旦夕。就在这危急关头，斯大林再一次想到了朱可夫大将。于是，便电令朱可夫立即返回莫斯科。斯大林向朱可夫陈述了局势的严重性。朱可夫表示坚决服从斯大林的安排，但要求允许他带几位将军去，替换列宁格勒方面军过度疲劳的司令员们。
“你愿意带谁去就带谁去吧！”斯大林痛快地答应了朱可夫的请求，并就各方面军领导改组及敌人下一步的行动征求了朱可夫的意见。
血战列宁格勒
列宁格勒战场的形势十分危急。就在朱可夫大将到达的当天，德军中央集团军群对苏军第42集团军防守的地段发起了异常猛烈的进攻。德军的坦克已经闯入乌里茨克，前沿防线已被打开了一道宽约6英里、纵深为l英里的缺口，并不断冲击普尔科夫高地、普希金地区和科耳波诺地区。
为了尽快阻止德军突击部队在乌里茨克和列宁格勒方向的进攻，9月10日晚至11日早晨，朱可夫大将和他的助手们进行了彻夜讨论，分析怎样进一步动员一切人力和物力来保卫列宁格勒。在集体讨论的基础上，朱可夫大将集思广益，精心制定了一个加强城防的计划。这个计划主要包括以下5点内容：
（1）从市区防空部门撤出部分高射炮，将其配置在列宁格勒最危险的防御地段，实施直接瞄准射法，以加强其对德军坦克的防御。
（2）全部舰炮火力集中支援包里茨克——普尔科夫高地地段上的第42集团军各部队。
（3）在各要害方向上立即着手建立纵深梯次防御，埋设地雷，并在部分地区设置电网。
（4）从卡累利阿地峡抽调第23集团军部分兵力给第42集团军，以加强乌里茨克地区的防御。
（5）从波罗的海红旗舰队水兵、列宁格勒各军事院校和内务人民委员部人员组建5～6个独立步兵旅，限6～8天完成。
11日清晨，朱可夫大将便下令开始执行这些措施。为了保证这些措施的实施效果，为了加强指挥机关的领导作用和部队的战斗力，朱可夫大将对方面军领导进行了改组，费久宁斯基被任命为方面军副司令员；霍津被任命为参谋长。随后，朱可夫又撤换了第42、第8两个集团军的司令员。朱可夫派他的副手费久宁斯基到第42集团军司令部，由他亲自负责指挥已经受到重创的第42集团军。
朱可夫大将到任后，立即着手整顿部队的纪律问题，通过各种途径提高指战员的士气和斗志。朱可夫一到前线，就发现第8集团军纪律松懈，有些师长在没有接到上级命令的情况下就命令部队撤出战斗，一些没有作战经验的士兵一听见枪声就后撤。朱可夫认为，必须采取最严厉的措施来整顿部队的纪律，他颁布命令，凡失职的将士都要处决。为了使这一命令具有威力，他下令逮捕和枪决了一批有叛国行为和擅离职守的军官和士兵，解散了一批纪律散漫、风气不良的连队，将其士兵重新分配。朱可夫还对军队各机关部门的作风进行了大力整顿，坚决纠正不负责任和形式主义等不良风气。经过整顿，部队的战斗力很快就大大加强了。
此时，列宁格勒以南的筑垒地带大部分被德军攻破，冲在最前面的德军装甲部队离市区已不到7英里。15日，双方在乌里茨克的争夺更加激烈。许多阵地一天之中就易手几次。晚上8点左右，德军第18集团军在斯特列尔纳和乌里茨克之间突入芬兰湾，把苏军第8集团军与列宁格勒隔开。这样，守卫列宁格勒的苏军就只剩下第42和第55集团军了。
9月16日，为了防止德军通过乌里茨克向列宁格勒突破，朱可夫临时组织了两个民兵师和两个由水兵和防空兵组成的步兵旅，火速增援第42集团军。这些部队布置在第42集团军的防线之后，第42集团军一旦失守，这些部队就可以起到第二梯队防御的作用，掩护第42集团军后撤，构成纵深防御。
第二梯队布置完毕后，前沿的形势仍在继续恶化。斯鲁茨克和普希金地区相继落入德军之手。随后，列宁格勒一条电车线路的终点亚历山大罗夫卡也失守了。这样，德军的先头部队已经离列宁格勒郊区不足4英里，离规模宏大的基洛夫工厂还不到3英里。
就在这危急关头，朱可夫大将发现进攻中的德军左翼延伸得很长，兵力松散。于是，他决定以攻为守来打退德军的猖狂进攻。朱可夫巧妙地动用了第8集军的兵力部署，因为德军虽然把这个集团军与列宁格勒隔离开了，但正好可以从敌人的侧翼发动反突击。
9月17日，在空军的配合之下，德军以6个整师的强大兵力发动猛攻，企图从南面突人列宁格勒。朱可夫下令实施反突击。战斗打得异常激烈，难解难分，一直持续了6天。直到9月23日，德军才被迫后退。于是，他们原定的通过乌里茨克和普尔科夫高地攻人列宁格勒的计划彻底破产了。