В книге «Битва за Москву» Борис Михайлович Шапошников писал: «С утра противник возобновил наступление, имея целью выйти из района Осташево в тыл Волоколамскому укрепленному району, а на можайском и подольском направлениях — прорваться через глубину обороны укрепленных рубежей. Наша авиация активно помогала наземным войскам, вела разведку, штурмовала и бомбардировала пехоту и мотомеханизированные части противника в районах Лотошино, Лукьянове, Осташево, Можайск, Малоярославец, Воробьи, Тарутино. Так, за 21 октября было произведено 169 самолето-вылетов, уничтожено до 50 танков и 70 машин, нанесён значительный урон живой силе противника. 22 октября было произведено 364 самолето-вылета, уничтожено 80 танков, около 200 автомашин и пр. В дальнейшем боевая работа авиации продолжалась».
Однако, несмотря на все усилия, остановить немецкое наступление не удавалось.
«В результате октябрьского наступления немецко-фашистских армий им удалось продвинуться на 230–250 километров в направлении на Москву (по линии Ярцево — Дорохово) и развить операции на флангах, по обеим сторонам от Москвы, на Калинин и на Тулу. Большое превосходство в технике позволило им проводить маневренные операции, наступая со средним темпом около 10 км в сутки и нанося серьезные потери войскам Западного фронта».
Враг прорывался к Москве. Требовались титанические усилия для ликвидации нависшей над столицей угрозы. Вот что писал о тех днях К.К. Рокоссовский: «Ставка срочно направляла на боевые рубежи отдельные части из района Москвы, спешно перебрасывались дивизии с других фронтов, из Средней Азии и с Дальнего Востока… Всё, что мы увидели в Волоколамске, напоминало мне обстановку, в которой уже пришлось воевать в июле на ярцевском рубеже».
В то же время наши войска уже приобрели драгоценный боевой опыт и стойкость при любых обстоятельствах.
«Тогда я прибыл на угрожаемый участок только с горсткой незнакомых офицеров, даже без средств связи. А сейчас, в октябре, командующий армией имел хорошо сколоченный штаб, оснащённый всеми необходимыми средствами, способный быстро установить связь и наладить управление… Развернув командный пункт в Волоколамске, мы немедленно разослали группы офицеров штаба и политотдела по всем направлениям для розыска войск, имевшихся в этом районе, и для перехвата прорывавшихся из окружения частей, групп и одиночек».
Первым в район Волоколамска вышел 3‐й кавалерийский корпус под командованием Л.М. Доватора. Он поступил в оперативное подчинение 16‐й армии. Начали подходить и новые воинские части из стратегического резерва, подготовленные Ставкой к самому критическому моменту войны.
Прибыла из фронтового резерва 316‐я стрелковая дивизия. Командовал ею генерал И.В. Панфилов, а комиссаром был С.А. Егоров. «Такую полнокровную стрелковую дивизию — и по численности, и по обеспечению — мы давно не видели. Командиры подобрались крепкие… Вскоре в Волоколамск прибыл прекрасно экипированный, внушительный отряд, сформированный из добровольцев — работников столичной милиции. Его мы использовали для действий в тылу врага, и он на протяжении длительного времени оказывал нам неоценимые услуги».
Армия Рокоссовского получила на усиление два истребительно-противотанковых артиллерийских полка, два пушечных полка, два дивизиона московского артучилища, два полка «катюш».
Враг на этом участке сосредоточил четыре дивизии: две пехотные и две танковые. Главный удар пришёлся по дивизии Панфилова. Встретив хорошо организованное сопротивление наших войск, противник отходил, но потом снова начинал атаки. Обладая большим превосходством в силах, гитлеровцы километр за километром, теснили наши войска. Мощный танковый кулак немцев стремился пробиться к Волоколамскому шоссе.
К 25 октября противник овладел Болычевом, Осташовом и станцией Волоколамск. Затем, усилив нажим, захватил Можайск, Рузу и обошёл Волоколамск с юга.
К.К. Рокоссовский отмечал: «Именно в этих кровопролитных боях за Волоколамск навеки покрыла себя славой Панфиловская дивизия. Солдаты 316‐й дивизии о себе говорили: «Мы — панфиловцы!» Счастлив генерал, заслуживший в массе бойцов так просто выраженную, но неизгладимую в сердцах любовь и веру… Бои за Волоколамск вошли в историю. О них написано много книг, и повторяться не нужно. Скажу лишь одно: тогда все — от рядового до генерала — не жалели ни сил, ни жизни, чтобы преградить врагу путь к Москве».
Очень тяжёлое положение складывалось к северу от столицы. Несмотря на упорное сопротивление, был занят Калинин (Тверь). Против наступающего с этого направления врага был создан Калининский фронт под командованием И.С. Конева.
Во второй половине октября с приближением линии фронта к столице началась эвакуация правительственных учреждений.
Верховный главнокомандующий Москву не покинул.
Начавшаяся было паника постепенно утихла.
В Москве было введено осадное положение. Рабочие сутками не выходили с заводов, жители не покидали строительство оборонительных рубежей.