Наступление войск Западного фронта началось 4 августа после полуторачасовой артиллерийской подготовки. Они форсировали р. Держа, прорвались через сильно укрепленные рубежи немецких войск и к исходу следующего дня расширили прорыв до 30 км по фронту и продвинулись до 25 км в глубину. Успех советских войск вызвал тревогу у генерала Гальдера. 4 августа он отмечал в своем военном дневнике: «Противнику удалось добиться глубокого прорыва на фронте 9-й армии (кажется, наступают семь дивизий и одна танковая бригада при усиленной поддержке артиллерии) в направлении Зубцова. Против них брошены соединения 39-го корпуса в составе 5, 2, 1-й танковых и 102-й дивизий. На фронте 9-й армии у Ржева отбито несколько крупных атак»
{356}.Успех, достигнутый войсками Западного фронта, надо было развить. Для этого требовались согласованные действия войск двух фронтов — Западного и Калининского. Однако Жуков, после ликвидации должности главкома Западного направления, лишен был возможности влиять на своего соседа. Сталин, стремясь исправить свою ошибку, принял решение возложить на Жукова руководство всеми операциями в районе Ржева. В директиве Ставки ВГК от 5 августа командующему Калининским фронтом генерал-полковнику Коневу предписывалось «немедленно прибыть к тов. Жукову за получением личных указаний и распоряжений от генерала армии тов. Жукова по дальнейшему ведению операций»
{357}.Жуков, обсудив вместе с Коневым обстановку, представил 6 августа Сталину план операции по разгрому противника в районе Ржева
{358}. Предлагалось прекратить наступательные действия в полосе 29-й армии в районе Карлово, Батюково. Из этой группировки перебросить три артиллерийских полка и две стрелковые дивизии на направление главного удара. В связи с большим количеством соединений, действующих в составе 30-й армии, передать ее участок от Кулаково до Ильино 39-й армии. На 30-ю армию планировалось возложить только организацию и проведение операции по захвату Ржева. Ее предлагалось провести следующим образом:«30-я армия главный удар наносит на своем левом фланге, охватывая Ржев с северо-востока, южнее жел. дороги. Для обеспечения себя с востока армия разворачивает часть сил на восток и юго-восток с ближайшей задачей овладеть районом Находов, Гляденово и далее вдоль желдороги. Вспомогательный удар 30-я армия наносит на Добрую и далее на Ржев.
31-я армия Западного фронта после овладения районом Зубцова силами не менее 2–3 сд, трех тбр с артполками усиления наносит удар в северо-западном направлении вдоль шоссе Зубцов — Ржев. Остальные силы 31-й армии наступают южнее, с выходом на желдорогу Ржев — Сычевка, после захвата которой частью сил наносят удар с юго-запада, с выходом в район Ржев, Хорошево, Абрамково».
Для обеспечения действий наземных войск намечалось привлечь авиацию обоих фронтов и авиацию дальнего действия. В целях достижения одновременности удара 30 и 31-й армий переход в наступление предусматривалось осуществить 8 августа.
Группировку противника, действующую севернее Зубцова и против 29-й армии, планировалось уничтожить только после захвата Ржева. С целью обеспечения удара со стороны Зубцова войскам 31-й армии предстояло захватить и удержать плацдарм севернее Волги в районе Зубцова. На проведение операции 30-й армии Жуков просил отпустить из ресурсов Ставки дополнительно 2 боекомплекта снарядов.
Сталин утвердил предложения Жукова, подчеркнув необходимость захвата Ржева «силами 30-й армии с севера и 31-й армии с юга 9 августа».
Жуков, реализуя свой план, ввел в сражение 6 августа на сычевском направлении фронтовую подвижную группу в составе 6-го и 8-го танковых и 2-го гвардейского кавалерийского корпусов. Это был своевременный шаг, так как командование группы армий «Центр» укрепило 9-ю армию тремя танковыми и двумя пехотными дивизиями и предприняло контрудар в общем направлении на Погорелое Городище. Генерал К. Типпельскирх отмечал: «Прорыв удалось предотвратить только тем, что три танковые и несколько пехотных дивизий, которые уже готовились к переброске на южный фронт, были задержаны и введены сначала для локализации прорыва, а затем и для контрудара»
{359}.Жуков, стремясь сорвать намерения противника, нанес по его резервам удар авиацией и нацелил на них основные силы подвижной группы. В результате 7 августа на подступах к рекам Вазуза и Гжать произошло крупное танковое сражение, в котором с обеих сторон участвовало до 1500 танков и самоходных орудий. 8 августа в сражение была введена 5-я армия Западного фронта с задачей прорвать оборону противника на всю тактическую глубину и соединиться с левофланговыми частями 20-й армии.