十月七日时，充满自信的希特勒甚至还专门签署了不准中央集团军群费多尔#183;冯#183;博克元帅接受苏联人投降的命令。同时希特勒对军中的人事进行了调整。十月八日，格奥尔格#183;汉斯#183;莱因哈特上将取代赫尔曼#183;霍特大将成为第3装甲集群的司令，而他所留下的空缺第41摩托化步兵军军长的职务，则在十月二十一日被莫德尔将军顶替。莫德尔是凭着基辅会战中的出色表现亟攻陷奥廖尔等赫赫战功而获得了元首的青睐，希特勒同时还擢升莫德尔的军衔为装甲兵上将。第41摩托化步兵军就是“巴巴罗莎”行动开战初期曾摧毁了苏联第3机械军为德国中央集团军群打开胜利之门，却又很屈辱地被一辆俄制kv－2坦克阻挡了四十八小时的那支传奇部队。
十月二十二日，莫德尔将军正式卸任了第3装甲师师长，由赫尔曼#183;布芮茨hermannbreith少将接替。但第3装甲师最前线将士还没有这么快知道老师长的离任，在他们的心中莫德尔仍然和他们一起在战斗。二十四日，在大德意志步兵团的配合下第3装甲师沿着廖奥尔至姆岑斯克的公路前进，苏联守军进行了顽强地防守，经过一番激战，最后俄军终于不支退却了。第3装甲师搭载着大德意志步兵团的步兵向查切姆挺进，图拉就是他们下一个目标。大德意志步兵团的考勒夫少尉侧面回忆了那次战斗见士兵的荣耀大德意志步兵团战史p137页：“搭坦克的顺风车走了五公里多，我们赶到了一些突击部队刚打开的一个突破口敌我双方随即开始小规模的交火，了结了这里的麻烦，我们马上赶回去和主力会合，并继续向查切姆方向推进，听说第3装甲师的兄弟已经在小镇上和俄国人干了起来，实在太可惜了，没等我们赶到那里，查切姆的战斗已经结束了。”
莫斯科城仿佛可唾手而得，已没有什么可以阻挡德军的挺进。然而天有不测风云，俄国的雨季来临了，菲菲的秋雨还只是严寒和冰雪的前奏而已。一夜之间，俄罗斯的田野就变得泥泞不堪，德军的坦克再也无法自如地行动，“俄国的道路难以用笔墨来形容”，德国军情谍报局卡纳里斯在前线视察的助手是这样来形容的，冰冷的秋雨在不紧不慢地下着，五十万辆德国军车中有十五万辆在泥沼里报废了。坦克好不容易冲上了通往莫斯科的大路，但是公路上的情形却同样十分地糟糕，由于长时间的炮击和俯冲轰炸，路面全是星罗棋布的弹坑。坑内灌满了泥浆和冰水，坦克根本无法前进；而后面的炮车和运输车也全都陷在田野里更深的泥潭中，丝毫也动弹不得。越来越坏的天气让“台风”行动停滞不前了，德中央集团军群的战线蜿蜒一千多公里，只得全线停止进攻等待着大地的冰冻，上帝似乎站在了俄国人的一边。
一九四一年的第一场冬雪从十月六日就开始下起，身着夏装的德国士兵一边哆嗦着一边抓着虱子。积雪融化后产生的泥浆使德国机械化部队的前进变得异常地艰难。每一个德军都懂得莫斯科已经近在咫尺，只要把这个目标拿下来，战争就结束了的道理，莫德尔亲临前线督促部队继续进攻。身边的人提醒他部队只剩下四十辆坦克了，莫德尔大声地回答着，“没什么好担心的，在基辅作战时我只有十辆坦克。”
“俄罗斯虽大，但已无处可退却，因为后面就是莫斯科。”莫斯科人民积极响应党的号召，同仇敌忾，誓与德寇决一死战。在斯大林的严令之下红军的抵抗越来越顽强和疯狂，而且一位俄国军事天才朱可夫成为了的新任莫斯科保卫战的指挥官。西伯利亚的新锐军队和大量武器源源不断地开来，包括根据苏联特殊地形设计的宽履带的kv1，kv2型等重型坦克。
kv和t34坦克猛烈地冲击着德军的防线，旋转的炮塔喷吐着复仇的怒火德国士兵拼命地发射着反坦克炮弹，但是这些炮弹只能在对方坦克的甲板上撞出一道火花，随后便被弹开很远，毫无作用。德军遭到了本可以避免的重大伤亡。十一月三日，第一次寒潮袭来，气温陡降到零度以下。虽然俄国人的战略战术还非常地低劣、笨拙，以及缺乏筹划，但是那种“永不投降”的意志十一月七日，红军举行了红场阅兵终将拖垮了不可一世的纳粹德军。
十一月十三日，为了尽快攻占莫斯科，德国陆军参总长弗朗茨#183;哈尔德亲自来到前线督战。费多尔#183;冯#183;博克元帅制订了“最后一击”的作战计划：德军兵分三路，中路克卢格的第4集团军，赫普纳的第4装甲集群正面突向莫斯科；南路古德里安第2装甲集团军进攻图拉；莫德尔将军所在的北路由施特劳斯的第9集团军、莱因哈特的第3装甲集群等兵力组成，北路是德军的主攻方向，归博克元帅亲自指挥，目标是歼灭伏尔加河水库附近的苏军的第30、第16集团军，占领莫斯科东北方向的交通枢纽克林，从北面迂回莫斯科。
十一月十五日，莫德尔指挥的第41摩托化步兵军的三个师作为莱因哈德将军第3装甲集群的主力进攻了苏联的第30集团军。由于这一地区的红军预备队已投入到对沃洛科拉姆斯克的反攻中去了，强大的德军三个装甲师，三个摩托化师，三个步兵师，三百多辆坦克和九百多门火炮等迅速地击溃了力量相对薄弱两个师又一个旅，五十六辆坦克，两百多门火炮的柳列申科领导的俄军，此处数据参考了朱世巍东线：莫斯科保卫战，据说朱先生是国内知名的“亲苏派”。“苏联英雄”第316师师长潘菲洛夫将军也英勇地牺牲了。
十一月十九日起，第41军一部配合第3装甲集群的坦克群向索尔汉奇诺戈尔斯克发起了进攻，第二天即突破了俄第30集团军的防线，俄国名将柳列申科差一点就被击毙了。德军从西南、东北两个方向迂回克林。斯大林向克林前线增调了大量的援军第20集团军、第1突击集团军，不过技术兵器严重地不足，俄国第17骑兵师的中亚骑兵们只能挥舞着马刀英勇无畏地来与德国坦克抗衡的尽管俄军在罗科索夫斯基的指挥下进行了顽强地抵抗，但十一月二十三日，德国第7装甲师第25团的坦克营攻陷了莫斯科北部的门户克林。守城的苏军和市民遭到了惨重的伤亡，据亚历山大#183;米哈伊洛维奇#183;华西列夫斯基元帅后来回忆，激战中俄军有一个团的兵力全部阵亡了包含最后三名自杀的重伤员。十一月二十五日，俄军放弃了索尔汉奇诺戈尔斯克城。博克元帅的亲自督促着第7装甲师的鲁克战斗群抢占了伏尔加河上的大桥，然后越过了冰封的运河，夺占了为莫斯科供电的大型电站。第41摩托化军第6装甲师已经前进到距莫斯科只有三十公里的亚赫罗马。
十一月二十七日，一场突如其来的凛冽寒风，在二个小时内让莫斯科的气温陡降到零下四十度。长达一千多公里的运输线经常遭到游击队的袭击，糟糕的后勤保障让数以千计的德国部队饱偿着讥饿和寒冷的折磨。后方根本就没有可能往前线运输棉衣，数以千计德军身无御寒之衣，没有领到伪装用的罩衣和冬装，有许多人连内衣和结实一点的靴子都没有。情况最好的是在原来的夏装外面加了一件呢制大衣，但是大衣并非是人人都有。为了得到一件过冬的大衣，德国军队开始对苏联平民进行大规模地屠杀，血洗苏联的村镇于是成千上万的士兵被冻伤，感染上了各种疾病，甚至被冻残废了。由于食用冰冷的食物，有些人餐后呕吐，有些人得了胃病，有些人得了斑疹伤寒。士兵们至少要有两人以上结伴而行，这样可以观察对方是否出现了冻伤的征候。伤员一倒下去就会死亡，这并不是由于伤势过重，而是由于失血引起了休克和冻伤。
可怕的严寒冻坏的不仅仅是士兵的身体，还使机器停止运转，武器失灵。严寒使德国人的武器装备故障、损耗及燃料浪费大幅度地增加，没有防寒罩车辆的发动机就会在行驶过程中被冻坏；火炮助退辅进器里的液体都凝固了；光学瞄准仪和望远镜的镜片模模糊糊失去了作用；履带式车辆没有防滑剂就会在冰上打滑；各种车辆、武器因无防冻设备而无法使用，惟一好用的只剩下迫击炮。与之相反，苏军则完全是另一副样子，红军战士头戴皮质棉帽，身着棉装又配大衣，足蹬高帮军靴，武器全部有冬季特制的润滑油保护，而且苏军新配备着当时德军坦克根本无法匹敌的t34和t35坦克直到德军调来88毫米速射高射炮才缓解了t34的危机。苏联的严寒与泥泞；疲惫与伤病；以及源源不断、没有穷尽地重组的和从西伯利亚调来的苏军师团
希特勒的闪电战最终在一九四一年苏联的冬天里陷入了泥沼。及至零下52度时，德军已经完全不能作战，坚硬如铁的冰封地面又根本无法构筑工事，只能眼睁睁地看着苏军冲向自己的阵地。
在苏联的冰天雪地里，面对着红军疯狂而顽强抵抗，莫德尔的第41摩托化军同样蒙受着巨大的损失，他们筋疲力尽，伤亡越来越大，补结日益减少，燃料弹药的运输中断。十二月一日，莫德尔部第41军所辖的第1装甲师已经推进到距离莫斯科二十多公里的地方，用望远镜能看到城市的轮廓，其先头部队在夜间已经看得见俄军防卫克林姆林宫高射炮部队发出的炮火。
诚然，莫德尔将军的部队并不是最接近莫斯科的德国军队，十二月三日，中路进攻的第4集团军第20军第258步兵师第258侦察营在付出重大代价以后攻占了莫斯科郊外的红波利亚纳镇。中央集团军群司令陆军元帅博克随即赶到该地，他在塔楼顶部用望远镜观看到了克里姆林宫尖顶的红星。这是博克元帅本人乃至德国军队第一次也是最后一次看到莫斯科。
十二月四日，苏德双方在距莫斯科大约二十七公里的红波利亚纳地区展开激战，惨烈的战斗持续了一整天，红波利亚纳镇现改名为希姆基镇成为双方争夺的焦点，镇内是血腥的巷战，镇外则展开坦克战，几易其手。厮杀直到天黑，德军终于被逐出，一口气撤退了六公里，俄国第16集团军攻占了该镇。第二天即十二月五日被称为整个莫斯科战役中“最关键性的一天”或“最黑暗的一天”，大雪铺天盖地，整个战区一片银白，德军在环莫斯科周围的三百二十公里的半圆形阵地上全线受挫。莫德尔得到了中央集团军群司令博克元帅的命令：与俄军拖离接触，撤退到伊斯特拉至克林以东的防线。十二月五日开始的红军强大的反攻击溃了已经非常虚弱的德军，三百五十架保养良好俄国战机对德军的机场发起了突袭，长期处于作战状态的德国飞机得不到养护，在恶劣的天气中根本无法起飞，只好任凭着俄国人的蹂躏。据苏联方面统计，他们共击毁了一千四百架敌机，绝大部分是地面目标。
十二月六日，七个集团军两个骑兵军合计一百个师的红军从一千公里的战线上全线出击。在莫德尔所在的战区，由七百架飞机掩护的俄国西方面军第29、第31集团军渡过伏尔加河，严重威胁到整个加里宁地区德国第9集团军的交通线；列柳申科指挥俄国第30集团军击溃了德军在德米特罗夫西北的抵抗，占领了罗加切沃、亚摩加，冲向克林地区，威胁到了德国第3、第4坦克集群的后方。十二月十日，俄军切断了经由克林的公路，将德第3装甲集群的逃生路线掐断。当时的该集团军战争日记是这样描述德军凄惨境地的，“纪律涣散，越来越多的士兵徒步向西行进，手里没有武器，而是用绳子牵着一头小牛或拉着装着土豆的雪橇，公路时常遭到飞机轰炸没有结养，天寒地冻，他们奋力撤退”
莫德尔的第41摩托化军为了避免被合围，被迫放弃亚赫罗马后撤，但是俄国的第1突击集团军在后面紧追不舍。时值冲天的大雪，雪深路滑，速度根本快不起来，因此德军每次只能撤退几公里，不得不丢弃掉那些贵重的物质装备。许多落单或陷入敌后的德军官兵拼死地顽抗着，当时流传着一名士兵为了掩护同伴用步枪的枪托硬是敲碎了八十名俄国兵脑袋的故事，据说这名疯狂而勇敢的士兵用坏了多枝步枪，还俘虏了五名俄军。第41摩托化军好不容易才退守到索尔汉奇诺戈尔斯克构筑工事。但天寒地冻，铁锹毫无用处，莫德尔命令工兵用炸药开掘工事。依kao样一条由弹坑连接而成的防线抵御着俄军的进攻。莫德尔组织起预备队进行反击，多次击退俄国第30集团军等部队的追击。
但俄军的意图非常地明显是要将德军围歼在克林地区。形势越来越严峻，左翼的第3坦克集群放弃了维索科夫斯克后撤，接着右翼的第5步兵军也放弃了皮亚特尼察。十二月十二日，为了避免被合围，莫德尔不得不指挥部队放弃了索尔汉奇诺戈尔斯克再次后撤，他们一直后退到洛托希诺才稳住了阵脚。整个德国中央集团军群精疲力尽，丢盔弃甲，十天之内全线溃败后撤了一百英里。莫斯科战役的失败，使德军“不可战胜”的神话破灭了。一大批的德军将领被作为失败的替罪羊而解职，其中就有陆军司令布劳希奇元帅、中央集团军群司令博克元帅、北方集团军群司令李勃元帅等人，一个曾在海牙空降战中获得过骑士勋章叫斯波纳克的将军因为在克里米亚半岛的作战中擅自撤出一个师而被判出了死刑。
十二月十九日，德国中央集团军群的司令换成了古恩特#183;汉斯#183;京特尔#183;冯#183;克卢格元帅，一个同莫德尔一样从参谋部里走出来的元帅。克卢格出生于普鲁士波兹南的军人世家，被称为“聪明的汉斯”。跟莫德尔一样，他也参加过一战中的凡尔登战役并光荣负伤，一战后在总参谋部训练局供职，然后官运亨通，由少校一路飙升到炮兵上将，五十六岁时因受弗里契事件的牵连而一度被迫提前退役。一九三八年十月，克卢格被重新启用之后，怀着对希特勒的赤胆忠心，参加了闪击波兰、入侵法国，成为纳粹对外侵略战争中的急先锋。克卢格学的是炮兵专业，擅长于步兵指挥，敢于坚持自己的主张，是一个勇于负责任的元帅，能力是勿庸置疑的，不过战术方面有些保守，落后，对于现代化装甲战争的认识略显不足。克卢格上任后即全力执行着希特勒的命令，主张原地固守。古德里安大将则认为，军队必须撤退，撤到能安全过冬的有利地形坚守。这时候莫德尔的第41军只剩下一千八百二十一人尚可投入战斗，整个第3装甲集群仅剩下了六十三门轻型榴弹炮和二十一门重型榴弹炮。克卢格与古德里安在撤退还是坚守方面的矛盾变得难以调解。十二月二十六日，古德里安将军被解除了职务。中央集团军群共六十三个师又三个旅仍将竭力地坚守在斯摩陵斯克以东的地区，以便伺机再次进攻莫斯科。
当新年开始的时候，战场上的局势继续朝着不利于德军的方向恶化，利用严冬及源源不断的补充，苏联逐渐取得了战场上的主动权。一月中旬，莫斯科战役后德军的人事调整则继续朝着有利于莫德尔的方向发展，第9集团军司令阿道夫#183;施特劳斯大将因病辞职，莫德尔将军凭借着前段时期的优异表现打动了希特勒，在军长的位置上还没坐热，就升任为第9集团军司令。
因为在中央集团军群里还有十几位将军的资历比莫德尔要深，有的已经当了n多年的军长也没有被提拔，而莫德尔仅仅当了不到三个月的军长就再次升迁为集团军司令，显然不符合军中的晋升规矩。路德维希#183;屈布勒山地兵上将注解四是原南方集团军群第49山地步兵军军长，被称为二战德军“山地兵之父”，因为在乌曼战役中出色表现而被提拔为第4集团军司令。屈布勒感觉到莫德尔将军并不胜任其职，性情耿直的他跑去找希特勒作了汇报。结果在一月二十日，路德维希#183;屈布勒将军被免除了职务，调往法国担任第7军区司令。第4集团军司令的职务由第43军军长戈特哈德#183;海因里希将军接替。希特勒对于莫德尔的器重暨信任由此可见一斑了。
注解四：路德维希#183;屈布勒山地兵上将
1889年9月2日出生于德国拜仁的温特迪尔，参加过第一次世界大战西线的战斗，在战斗中被手榴弹严重炸伤了左脸和下颚，左脸上留有一道可怕的伤疤。他在一战中获得了一级，二级铁十字勋章和黑色战伤勋章。1935年10月起，屈布勒担任德国国防军第一个山地步兵团的首任团长，随着山地部队的不断壮大，他还先后担任第1山地旅旅长，第1山地师师长，第49军山地军军长等职务，曾率部参与了吞并奥地利、波兰、法国、巴尔干等战役或行动。
屈布勒在莫德尔越级晋升的问题上仗义直言开罪了希特勒而失宠，然后被辗转派往巴尔干组建新的安全部队。1947年，屈布勒被南斯拉夫政府处死。1964年11月，西德陆军以他的名字命名了一座兵营以资纪念。