6 декабря развернулось грандиозное сражение. Успех нарастал с каждым днём. Инициатива, бесспорно, переходила к нам. Неожиданный удар наших войск, особенно северо-западнее и юго-западнее Москвы, произвёл ошеломляющее впечатление на фашистское командование и его войска, что полностью подтверждает правильность выбранного советским командованием момента для перехода в контрнаступление.
Верховное Главнокомандование внимательно следило за всем ходом событий и по мере передвижения войск ставило фронтам дальнейшие задачи.
Уже 16 декабря войсками Калининского фронта был освобождён Калинин, а 7 января они подошли к Волге в районе Ржева. Армии правого крыла Западного фронта к 25 декабря продвинулись на расстояние до 100 километров и вышли на рубеж рек Лама и Руза. Южнее Москвы войска левого крыла Западного фронта к 17 декабря отбросили врага на 130 километров. Одновременно армии правого крыла Юго-Западного фронта продвинулись в районе Ельца на 80—100 километров.
18 декабря был вновь создан Брянский фронт, который, используя успех Западного фронта, развил наступление на Орловском направлении и к концу декабря продвинулся ещё на 30—110 километров, выйдя на рубеж реки Ока.
Продолжая наступление, войска Западного фронта в начале января 1942 года вышли на рубеж Наро-Фоминск — Малоярославец — западнее Калуги — Сухиничи — Белев. Здесь контрнаступление было завершено. Оно явилось первой в Великой Отечественной войне крупной наступательной операцией стратегического значения.
Финал великой битвы под Москвой был поистине изумителен. Красная Армия одержала огромную военно-политическую победу. Впервые во второй мировой войне было нанесено сокрушительное поражение дотоле считавшейся непобедимой немецко-фашистской армии.
Красная Армия, перейдя в декабре 1941 года к стратегическому наступлению, развернувшемуся первоначально в форме контрнаступления против глубоко вторгшихся ударных группировок врага, отбросила противника далеко от Москвы (в ряде мест до 350 километров) и положила начало освобождению советской земли от гитлеровского нашествия.
Гитлеровские оккупанты были полностью изгнаны из Московской, Тульской областей и из ряда районов других областей. От противника было освобождено более 11 тысяч населённых пунктов, в том числе свыше 60 городов. Общая же территория, освобождённая советскими войсками в период зимнего наступления Красной Армии, составляла 150 тысяч квадратных километров. До войны здесь проживало около 5 миллионов человек.
В ходе своего наступления Красная Армия разгромила до 50 дивизий противника. По сведениям начальника немецкого генерального штаба, сухопутные войска за это время (с 30 сентября 1941 года по 28 февраля 1942 года) потеряли около полумиллиона солдат и офицеров. Для восполнения потерь гитлеровское командование с декабря 1941 года по апрель 1942 года направило на советско-германский фронт примерно 800 тысяч человек маршевого пополнения, а для усиления действующих войск перебросило с запада 39 дивизий и 6 бригад. Следовательно, только за счёт ослабления сил в Западной Европе, где не велись боевые действия, фашистам удалось спасти свои войска от катастрофы.
Наступление на Москву главных и лучших сил германского вермахта полностью провалилось. Вместе с этим рухнул пресловутый план «Барбаросса», воплощавший гитлеровскую идею «блицкрига». Победа под Москвой положила начало коренному повороту в ходе войны. Полный и окончательный провал плана «молниеносной войны» против СССР поставил гитлеровское руководство перед неизбежностью ведения длительной, затяжной войны со всеми вытекающими отсюда сложнейшими политическими, экономическими и стратегическими проблемами. Эта великая победа советского народа имела огромное стратегическое и морально-политическое значение. Советские люди восприняли её с величайшей радостью и чувством облегчения; возросла решимость нашего народа добиться окончательного разгрома фашизма.
В оккупированных фашистской Германией странах активизировалась антифашистская борьба и усилилось движение Сопротивления нацистскому режиму. Героическая оборона Москвы упрочила уверенность патриотов Европы в том, что час освобождения наступит. Тот факт, что Москва с честью выдержала тяжёлое испытание и не только устояла перед натиском врага, но и нанесла гитлеровским армиям первое серьёзное поражение в войне, был воспринят во всём мире как общая победа прогрессивных сил над фашизмом. По образному выражению одного из видных деятелей международного рабочего движения, У. Фостера, контрнаступление Красной Армии под Москвой ознаменовало переход к великому народному наступлению против фашизма.