Оборона 9-й немецкой армии западнее Ржева была преодолена на всю глубину, что явилось крупным оперативным успехом. 39-я армия могла нанести отсюда удар по ржевско-вязьменской группировке противника с тыла. Это встревожило командование вермахта.
Наши части натолкнулись на ожесточенное сопротивление. Все же 1237-й стрелковый полк 373-й дивизии прорвался к южной окраине Киева и даже вышел к железной дороге, идущей на Вязьму, но был контратакован танками. Полк впервые встретился с танками, бойцы растерялись, некоторые стали отходить. Тогда начальник артиллерии полка старший лейтенант П. В. Некрасов подбежал к орудию и метким выстрелом остановил вражескую машину. Воспрянув духом, наводчики стали целиться точнее и вскоре запылал еще один танк, остальные повернули назад. Однако как только наши стрелки попытались снова выйти к железной дороге, на них обрушился мощный огонь. Как по 373-й, так и по 381-й стрелковым дивизиям враг наносил сильные удары с воздуха.
Яростное сопротивление гитлеровцев встретила и 29-я армия, в составе которой действовали две южноуральских дивизии — 174-я и 369-я. Овладеть Ржевом с ходу не удалось.
В связи в прорывом 39-й армии у Ржева, а 33-й армии Западного фронта у Мосальска в тылы противника в Ставке Верховного Главнокомандования возник план полного окружения и разгрома главных сил немецкой группы армий «Центр». Эта задача возлагалась на Калининский и Западный фронты при содействии Северо-Западного и Брянского. 39-я армия получила задачу овладеть станцией Осуга и городом Сычевкой, а приданный ей 11-й кавалерийский корпус — прорваться к Вязьме и соединиться там с 1-м гвардейским кавкорпусом, наступавшим с юго-востока, и тем самым замкнуть кольцо вокруг немецких 9-й полевой, 3-й и 4-й танковых армий.
Решение крупной стратегической задачи потребовало перегруппировки войск. Взятие Ржева теперь возлагалось только на 29-ю армию, которой передавалась 381-я стрелковая дивизия. Эта армия должна была также удерживать коридор западнее города, по которому шло снабжение всем необходимым.
Командир 373-й стрелковой дивизии В. И. Хмылев получил приказ догнать соединения 39-й армии, которые, прорвавшись в тылы группы армий «Центр», продвигались к станции Осуга и к городу Сычевке. Обогнав пехоту, части 11-го кавалерийского корпуса овладели 12 января 1942 года крупным селом Шанихой в 20 километрах юго-западнее Сычевки. Следовавшие за ними дивизии 39-й армии, в том числе 373-я, вышли на подступы к Сычевке с запада. Донесения об этом вызвали смятение в ставке Гитлера. Гальдер записал 13 января в своем дневнике:
Чтобы удержать Сычевку, Гитлеру пришлось согласиться на передислокацию в этот район 1-й танковой дивизии и ряда пехотных частей, действовавших против нашего Западного фронта. В результате немцам удалось остановить соединения 39-й армии на подступах к Сычевке, но пришлось оставить под напором войск 5-й армии важный район Можайска.
В середине января западнее Сычевки развернулись ожесточенные бои. Преодолев приспособленные к обороне глубокие русла рек Вазуза, Лосьмина и Яблоня, соединения 39-й армии обтекали город с двух сторон. Части 373-й стрелковой дивизии овладели платформой Вазуза и двинулись к Сычевке с юга. Батальон под командованием старшего лейтенанта В. А. Носова захватил крайние дома, однако был контратакован танками и отошел.
Много раз, днями и ночами, соединения 39-й армии пытались овладеть Сычевкой, но успеха не добились. Единственная дорога, по которой велось снабжение армии, вскоре перестала функционировать. Сосредоточив крупные силы западнее Ржева и восточнее Оленино, командование группы армий «Центр» нанесло в конце января удар по коридору у деревни Ножкино. Части 29-й армии не устояли, и врагу удалось перерезать горловину. Отсюда противник развернул наступление на север, за Волгу, и на юг, к железной дороге Ржев — Оленино. Две южноуральских дивизии — 369-я и 381-я — попали в окружение. 369-я пробилась на север, а 381-я вместе с другими соединениями 29-й армии заняла круговую оборону у станции Мончалово.