8 января 1942 года началась Ржевско-Вяземская наступательная операция, ставшая одной из самых кровопролитных операций Великой Отечественной войны.
Операция проводилась силами Калининского (генерал И.С. Конев) и Западного (генерал Г.К. Жуков) фронтов с целью завершить разгром группы армий «Центр» (фельдмаршал Х.Г. Клюге). Общая численность наступавших войск превысила 1 млн. чел. В ходе наступления части Красной Армии продвинулись вперед на 80—250 км, полностью освободили Тульскую, Московскую и часть Смоленской области.
Однако настойчивые попытки сомкнуть кольцо у Вязьмы окончились неудачей. Для развития успеха с запада в данный район был высажен крупнейший за годы войны советский воздушный десант (свыше 10 тыс. чел.), но и он не смог переломить ситуацию. У наступавших здесь войск не хватило сил для достижения успеха. Тем более что тяжелые условия зимнего наступления по бездорожью вынуждали советские войска вести в основном прямой натиск на ограниченном пространстве без возможностей широкого маневра. При упорной обороне немецких частей подобное наступление оборачивалось огромными потерями и не приносило существенных результатов.
Немцы же, получив подкрепления (12 дивизий из Западной Европы), смогли не только отстоять Ржевско-Вяземский рубеж, но и с помощью контрударов окружить вышедшие к Вязьме соединения (они сражались в окружении до лета 1942 г., когда с большими потерями разрозненно пробились на соединение с главными силами). Отстояв Ржевско-Вяземский выступ, германское командование получало по крайней мере два важных тактических преимущества. Оно сохраняло удобный трамплин для нового наступления на Москву и угрожало глубоким охватом с юга району дислокации советских войск между озером Селигер и Великими Луками.
Не сумев ликвидировать Ржевско-Вяземский выступ, Красная Армия перешла 20 апреля к обороне. Это была самая кровавая фаза Московской битвы. Советские войска потеряли в Ржевско-Вяземской операции свыше 776 тыс. чел. (более трети всех потерь в Московской битве). Немцы — 333 тыс. чел. Ржевско-Вяземская операция по масштабам потерь относится к одной из наиболее неблагоприятных для Красной Армии.