Утром следующего дня полк в составе 27 танков Т-34 и 8 танков Т-60 начал наступление на Калинин. Оно осуществлялось тремя группами. Первая группа под командованием майора М. А. Лукина ушла на запад к Волоколамскому шоссе в район деревни Панигино, вышла на шоссе и двинулась на север к селу Пушкино. Вторая группа командира батальона капитана М. П. Агибалова наносила удар напрямую на село Пушкино, где, по данным разведки, располагался штаб противника. Третья группа старшего лейтенанта И. И. Маковского направилась из Тургиново на Калинин по Тургиновскому шоссе. Тактически такой ход был достаточно грамотным, так как он позволял не вытягиваться всему полку в одну узкую нить и, при благоприятном стечении обстоятельств, скоординировано появиться сразу в нескольких местах на южной окраине Калинина, дезориентировав противника.
Лукин, направив группу по переполненному немецкими колоннами Волоколамскому шоссе, приказал не открывать огня, надеясь проскочить максимально длинный отрезок пути в хвосте у одной из колонн, движущихся в направлении города. Поначалу это удавалось, так как продолжавшийся снегопад помогал «сойти за своих».
Колонна Агибалова была распознана немцами гораздо более оперативно, и на подходе к селу Ефремово одна из двух «тридцатьчетверок» (командир танка лейтенант Киреев) головного дозора была расстреляна противотанковыми орудиями, экипаж погиб. Командиром второго танка дозора был старший сержант С. Х. Горобец, за ним шли танк М. П. Агибалова и остальные машины группы. Заслон в Ефремове был смят, и танки двинулись на Пушкино.
В Пушкино колоннам Лукина и Агибалова удалось соединиться, попутно разгромив часть штабных и тыловых колонн 3-й танковой группы, остановившихся в селе (по советским данным – немецкий штаб). По воспоминаниям Ф. И. Литовченко, механика-водителя танка Горобца, «в этой деревне деревья образовывали ветками тоннель, в котором немцы замаскировали до двух десятков автомашин и артиллерийских тягачей… Я начал давить немецкие автомашины и тягачи гусеницами своего танка. Наша танковая колонна с боями прошла через деревню по пути, проторенному нашим танком».[20] Далее предстояло наступать на Калинин.
К этому моменту немцы, наконец, сообразили, что у них в тылу происходит что-то неладное, и активизировали авиаразведку, которая в 10:55 обнаружила движущиеся на полной скорости в направлении Калинина советские танки. Пикировщики взялись за дело, осыпая колонну градом бомб. Однако для быстро маневрировавших бронированных машин главную угрозу представляли вовсе не они…
У деревни Трояново (16 км южнее Калинина) при форсировании небольшой речки Каменка танки бригады попали под плотный сосредоточенный артиллерийский огонь.
Опомнившись от первоначального шока, немцы быстро организовали противотанковую оборону с использованием всех имевшихся в наличии средств, включая 10,5-см тяжелые пушки 611-го тяжелого артиллерийского дивизиона. Возможно, снарядом, выпущенным именно из такого орудия, был подбит и лишился хода танк Т-34-57 (тактический номер 20) майора М. А. Лукина. Танкисты вели огонь, пока не кончились боеприпасы к пушке и пулеметам. Прикрывая отход своего экипажа огнем из личного оружия, комполка погиб. После осмотра трупа немцы сняли с него ордена, медали, документы и часть униформы. Через двое суток, ночью тело было похоронено местными подростками, наблюдавшими бой. Уже после освобождения Калинина, 24 января 1942 г., М. А. Лукин был с почестями перезахоронен на городской площади Ленина.
Транспортные Ju 52 в районе Калинина.
Не сумев прорвать оборону, часть группы Лукина (12 «тридцатьчетверок») под командованием батальонного комиссара Закалюкина вышла из боя, не израсходовав горючее и боекомплект.
Колонне Агибалова удалось, на скорости проскочив Трояново, продолжить движение в направлении Калинина, несмотря на постоянные налеты пикировщиков с калининских аэродромов. Первым шел танк Горобца с тактическим номером «3». Проехав еще несколько километров до деревни Напрудное, расположенной недалеко от шоссе, танкисты 21-го полка вступили в бой с немецкой колонной. В 12:00 радиосвязь штаба бригады с группой прервалась.
Танк М. П. Агибалова был подбит, и вскоре он почти в точности повторил судьбу своего командира полка. Вероятнее всего, израсходовав боезапас пулемета, капитан застрелился, чтобы не попасть в плен. Так в первом же бою бригада потеряла сразу двух Героев Советского Союза.
В этот момент в самом городе части 36-й моторизованной дивизии лихорадочно собирали на участках возможного появления советских танков всю имевшуюся артиллерию. Помимо противотанкового дивизиона, свои орудия имел разведбат (в роте тяжелого оружия насчитывалось 3 37-мм противотанковые пушки и 2 75-мм легких пехотных орудия) и, естественно, 36-й моторизованный артиллерийский полк. Пехота занимала оборонительные позиции, держа наготове все имевшиеся противотанковые средства. На аэродромах Мигалово и в районе Перемерки готовились расчеты зенитных «ахт-кома-ахт» и 20-мм автоматов. В целом, танкистов ждали.