Севернее вспомогательный удар пятью стрелковыми бригадами наносила 1-я ударная армия генерал-лейтенанта В.И. Кузнецова.

Немцы удерживали Ламский оборонительный рубеж силами 5-й и 6-й танковых, 35-й и 106-й пехотных дивизий.

К 9 января советские войска не успели закончить сосредоточение, и наступление пришлось отложить. Утром 10 января погода ухудшилась, повалил снег, авиация действовать не смогла. Полуторачасовая артиллерийская подготовка оказалась малоэффективной. В 10.30 ударные группы 20-й армии по снежной целине пошли в атаку. Немцы их уже ждали, мимо их внимания не прошла интенсивная подготовка противника в предыдущие дни. В кровопролитных боях советские части продвинулись за день всего на 2–3 км. Произошло это еще и потому, что ударные группы армии сразу же принялись штурмовать в лоб сильно укрепленные пункты, вместо того чтобы обходить их и стремительно продвигаться дальше, оставляя немногочисленные немецкие гарнизоны для второго эшелона. Так, группа Ремизова «завоевывала» село Захарино, а дивизия Прокофьева — село Тимонино.

За второй день операции и в течение первой половины 12 января ударные группы 20-й армии таким макаром преодолели еще 3 км. В том же темпе двигались вперед левофланговые части 1-й ударной. Генерал Власов хотел ввести в сражение кавалерийский корпус, но Жуков делать это запретил до прорыва обороны противника на всю ее глубину. Корпус Плиева с утра 13 января пришлось все-таки бросить в бой, но это мало что изменило. Войска продолжали лишь медленно прогрызать оборону, продвигаясь вперед со скоростью 3–4 км в сутки. Причем конница и танки двигались на уровне пехоты. Левее ударной группы перешла в наступление 331-я стрелковая дивизия генерал-майора Ф.П. Короля, а затем и все войска армии.

Еще южнее 14 января начали продвигаться 16-я армия генерал-лейтенанта К.К. Рокоссовского, а затем 5-я армия генерал-лейтенанта Л.А. Говорова. На следующий день командующий фронтом приказал генералу Власову не задерживать кавалерийский корпус под Шаховской, а повернуть его на юг и перенацелить на Середу, Гжатск «для перехвата начавшей отход можайской группировки».

Действительно, опасаясь, что образовавшиеся в обороне крупные бреши приведут к глубокому прорыву советских армий на вяземском направлении и полному развалу фронта группы армий «Центр», фельдмаршал Клюге попросил разрешения отвести свои войска на тыловой рубеж. Гитлер вынужден был дать на это согласие. В директиве от 15 января он указывал: «Уполномочиваю командующего группой армий «Центр» на основании его запроса отвести войска 4-й армии, 4-й и 3-й танковых армий на рубеж восточнее Юхнова, Гжатск, Зубцов, севернее Ржева. Определяющим для прохождения линии фронта является требование, чтобы шоссе Юхнов–Гжатск–Зубцов–Ржев служило в качестве рокадной коммуникации и было защищено от воздействия противника. На вышеуказанном рубеже продвижение противника должно быть остановлено… В этой войне впервые мне пришлось отдать приказ об отходе войск на сравнительно большом участке фронта. Я надеюсь, что этот отход произойдет в достойной немецкой армии форме. Чувство превосходства над противником и фанатическая воля причинить ему максимальный ущерб должны возобладать в немецких войсках во время отхода».

Отвод войск на новые позиции позволял сократить фронт на 100 км и высвободить силы для ликвидации русских прорывов. Чтобы облегчить Клюге управление, 2-я полевая армия была передана в подчинение группы армий «Юг».

В соответствии с директивой фюрера оказавшиеся под угрозой флангового удара со стороны Волоколамска, а также под воздействием начавшегося наступления 5-й армии Говорова вдоль автострады Москва–Минск части 4-й, а затем и 3-й танковой армий начали общий отход на Гжатский оборонительный рубеж. 16 января советские войска освободили Лотошино, 17 января — Шаховскую, 20 января — Можайск.

В это же время 2-й гвардейский кавкорпус после двухдневного штурма взял Середу. На этом и закончился путь «подвижной» группы, которую превратили в штурмовую; до Гжатска конники так и не доскакали. Генерал Плиев вспоминает:

«Корпус оторвался от пехоты и успешно развивал наступление. Высланные вперед дозоры донесли, что Середа занята крупными силами противника. На ее окраинах и западном берегу Рузы — хорошо подготовленная система обороны. Перед населенным пунктом с севера на юг тянется широкая полоса открытой местности с большой толщиной снега. Все это пространство было зоной сплошного заградительного огня. Само собой напрашивалось решение обойти этот опорный пункт и продолжать стремительное движение на Гжатск. Об этом решении я доложил прибывшему ко мне начальнику штаба 20-й армии Сандалову. Командование армии приказало не тратить времени (?) на обход и взять Середу атакой с фронта. Атака в лоб опорного пункта через открытое, заснеженное пространство днем, к тому же без заблаговременной подготовки, сводила к нулю наши преимущества и могла привести к затяжному бою с тяжелыми потерями. Но приказ есть приказ».

В итоге три кавалерийских дивизии, «не тратя времени» на маневры, двое суток бились за очередную деревню и взяли ее, но «…наши потери из-за лобовой атаки противника были очень большими». Какой уж теперь Гжатск!

К тому же 20 января по приказанию Сталина, считавшего, что немцы находятся при «последнем издыхании», была выведена в резерв 1-я ударная армия и полоса наступления 20-й армии увеличилась вдвое. Вывод из сражения в столь ответственный момент целой армии являлся несомненной ошибкой Верховного Главнокомандования, слишком оптимистично оценивавшего обстановку на фронте.

21 января для отражения контрудара 2-й танковой армии на сухиничское направление было переброшено управление и отдельные соединения 16-й армии. Наступление правого крыла Западного фронта, утратившее ударную силу, постепенно затухало. 25 января советские войска вышли к новым подготовленным немецким позициям на линии Погорелое Городище, Дурыкино, Шанский Завод и остановились. За две недели боев они продвинулись на 40–50 км, тесня противника кровопролитными фронтальными атаками, и выдохлись. Попытка прорвать подготовленную оборону силами всего только двух армий не увенчалась успехом. Хотя до Сычевки по прямой оставалось всего лишь около 50 км, преодолеть эти километры и соединиться с войсками Конева не удалось.

Успешно поначалу развивалось наступление войск левого крыла Западного фронта — 43-й, 49-й, 50-й, 10-й армий и группы генерала П.А. Белова, наносивших удар с юго-востока. В их задачу входило разгромить юхновско-медынскую группировку противника, перехватить железную дорогу Вязьма–Брянск в районе Киров, Люди-ново и в дальнейшем наступать в общем направлении на Вязьму. Здесь в начале января в результате успешного контрудара советских войск между флангами 4-й полевой и 2-й танковой немецких армий на участке Юхнов, Белев был создан и последовательно расширялся оперативный прорыв, где уже не имелось сплошного фронта.

Главные усилия 43-й армии генерал-майора К.Д. Голубева — 17, 53, 415-я стрелковые дивизии, 26-я танковая и 5-я воздушно-десантная бригады — после овладения Малоярославцем были направлены на захват Медыни, важного опорного пункта на Варшавском шоссе. Преодолев оборону 98-й пехотной дивизии на реке Лужа, 14 января советские войска освободили город. Овладение Медынью являлось крупным успехом и создавало возможность развить удар во фланг юхновской группировке противника. Но немцы очень упорно оборонялись вдоль Варшавского шоссе. Лишь к 29 января дивизиям Голубева удалось овладеть Мятлево и выйти на рубеж реки Изверь. На этом продвижение 43-й армии, увязшей в затяжных боях, по существу, закончилось. Охват с севера юхновской группировки, насчитывавшей около девяти дивизий, для нее оказался непосильным.