В прорыв, образованный 39–й армией, были введены войска 29–й армии, которые соединениями своего правого фланга обошли Ржев с запада и завязали бои на западных подступах к городу. К середине января 39–я армия, продвинувшись на юг с боями почти на 50 км, вышла в район западнее Сычевки. Однако, осознав опасность обхода левого фланга группы армий «Центр», немецкое командование перебросило в район Сычевки соединения, полученные путем демонтажа наступавшей в свое время на Москву группировки 3–й и 4–й танковых армий. Фронтом на запад в районе Сычевки выстраивались 1–я и 6–я танковые дивизии и моторизованная дивизия СС «Дас Райх».
Они были выведены из состава 4–й танковой армии после отхода ее на «кенигсбергскую линию» с рубежа р. Лама и Руза. Встретив упорное сопротивление противника на сычевском направлении, 39–я армия в течение второй половины января вела напряженные бои фронтом на восток.
Войска 30–й и 31–й армий наступали на оборонявший Ржев VI армейский корпус с севера и северо-востока. К концу января продвинулись в юго-западном направлении на 10–30 км.
Войска 22–й армии, используя успех армий левого крыла Северо-Западного фронта, начавших 9 января Торопецко-Холмскую наступательную операцию, 15 января перешли в наступление из района Селижарово в общем направлении на Белый. Растянутая по фронту 253–я пехотная дивизия вынуждена была отступить на юг. К концу января соединения 22–й армии с боями продвинулись в южном направлении на 120 км и достигли района Белый, где встретили части прибывшей с запада 246–й пехотной дивизии. В ходе наступления войска 22–й армии также прервали коммуникации между Белым и Оленином и тем самым завершили окружение соединений XXIII армейского корпуса Альбрехта Шуберта, оборонявшихся в районе Оленина. В окружение попали 253, 102 и 206–я пехотные дивизии, а также кавалерийская бригада СС «Фогеляйн». Снабжение этих соединений осуществлялось по воздуху транспортной авиацией.
Угрожающая для левого крыла группы армий «Центр» обстановка в районе Ржева, как и многие кризисы в ходе зимней кампании 1941/42 г., привела к кадровым перестановкам. 16 января командующий 9–й армией генерал-полковник Адольф Штраус был заменен на генерала танковых войск Вальтера Моделя. Новый командующий немедленно предпринял целый ряд мер по стабилизации положения 9–й армии. В январских боях 1942 г. начал формироваться «почерк» Моделя, ставшего мастером нарезания боевых групп из подчиненных ему соединений. Для защиты Ржева с запада были переброшены 251–я и 86–я пехотные дивизии из XXVII армейского корпуса, оборонявшегося до этого фронтом на восток. В район Ржева также была переброшена боевая группа 161–й пехотной дивизии, основные силы которой остались обороняться против 31–й армии Калининского фронта к востоку от города. Следующим шагом стало формирование 22 января двух ударных групп для деблокирования XXIII армейского корпуса. В самом XXIII корпусе задача прорыва к основным силам 9–й армии была возложена на 206–ю пехотную дивизию, кавалерийскую бригаду СС и 189–й батальон штурмовых орудий. В VI корпусе деблокирующую силу составили боевые группы 256–й и 161–й пехотных дивизий. В середине дня 23 января наступавшие навстречу друг другу соединения XXIII и VI армейских корпусов встретились, и целостность фронта 9–й армии была восстановлена. Тем самым был закрыт прорыв, образованный войсками 39–й армии в обороне 9–й армии западнее Ржева, и перерезаны коммуникации 39–й армии, части сил 29–й армии и 11–го кавалерийского корпуса, что крайне осложнило положение последних. Эти войска были вынуждены поддерживать связь с остальными войсками фронта через узкую горловину, образовавшуюся между городами Белый и Нелидово в результате наступления 22–й армии.
В конце января войсками Калининского фронта была предпринята попытка восстановить сообщение с войсками, действовавшими юго-западнее Ржева. С этой целью 30–я армия, переброшенная с левого крыла фронта в район северо-западнее Ржева, нанесла удар в южном направлении навстречу войскам 29–й армии, наступавшим с юга. Однако эта попытка успеха не имела, и к концу января войска фронта оставались разрезанными на две части.