Начавшееся раньше операции на вяземском направлении наступление 2-й танковой группы вызвало оттягивание части сил с московского направления и из резерва Ставки. Уже 1 октября 1941 г. командующему Резервным фронтом директивой Ставки ВГК предписывалось выделить 49-ю армию (220-ю, 248-ю, 194-ю и 303-ю стрелковые дивизии, 29-ю, 31-ю и 41-ю кавалерийские дивизии, четыре артиллерийских полка ПТО) для ее отправки в полосу Брянского фронта. Штаб армии должен был разместиться в Курске. Ранним утром 2 октября в направлении Мценска выдвигался резерв Ставки ВГК в лице 1-го гвардейского стрелкового корпуса. В состав корпуса включалась 6-я гвардейская стрелковая дивизия, 5-я гвардейская стрелковая дивизия (изъятая из резерва Западного фронта), 4-я танковая бригада полковника М. Е. Катукова, 11-я танковая бригада полковника П. М. Армана, 6-я резервная авиационная группа (два истребительных, один штурмовой авиаполки и один полк бомбардировщиков Пе-2). Против Гудериана также были брошены четыре авиадивизии авиации дальнего действия и 81-я авиадивизия особого назначения. Однако 4 октября 5-я гвардейская стрелковая дивизия была перенаправлена в 49-ю армию. Параллельно выдвижению 1-го гвардейского стрелкового корпуса Д. Д. Лелюшенко на курское направление была направлена 7-я гвардейская стрелковая дивизия, предназначавшаяся первоначально для 51-й отдельной армии в Крыму. Этой дивизии была придана 133-я танковая бригада. Первоначальные планы использования корпуса Лелюшенко и 7-й гвардейской дивизии предусматривали нанесение деблокирующих ударов навстречу армиям Брянского фронта.

Командующий 50-й армией Брянского фронта М. П. Петров. Погиб в октябре 1941 г.

Пока выделенные для восстановления фронта соединения двигались по железной дороге, а армии Брянского фронта пытались пробиться из окружения, требовалось принять срочные меры против двигавшегося через Орел на северо-восток XXIV моторизованного корпуса 2-й танковой группы. Решение было найдено несколько необычное. По распоряжению Ставки в район городов Орел и Мценск по воздуху перебрасывается 5-й воздушно-десантный корпус в составе 10-й и 201-й воздушно-десантных бригад. В 5 часов 10 минут 3 октября командир корпуса полковник С. С. Гурьев получил приказ осуществить посадочный десант на аэродроме Орел, задержать продвижение танков противника по шоссе на Тулу и обеспечить сосредоточение 1-го гвардейского стрелкового корпуса. Пусть не удивляет, что десантников планировалось использовать против танков. Воздушно-десантные бригады имели на вооружении огнеметы РОКС, которые можно было использовать, и использовали реально против танков. Таким образом, удалось перебросить на дальность до 500 км более 6 тыс. десантников с вооружением, боевой техникой и двумя боекомплектами боеприпасов. Воздушно-десантный корпус был выведен из боя и полностью сменен 6-й гвардейской стрелковой дивизией только 20 октября.

Одновременно были приняты пожарные меры по подготовке обороны Тулы. Уже 2 октября Военный совет МВО принимает решение о постройке Тульского оборонительного обвода, в ночь с 2 на 3 октября минировалась дорога Мценск — Тула. Наконец 4 октября приказом командующего войсками МВО Артемьева был создан Тульский боевой участок. В его состав вошли Тульское военно-техническое училище, формирующаяся 330-я стрелковая дивизия и 14-я запасная стрелковая бригада.

Бои за Мценск стали звездным часом М. Е. Катукова, ставшего позднее во главе 1-й танковой армии. В октябре полковник М. Е. Катуков возглавил 4-ю танковую бригаду, выдвинувшуюся в район Мценска и седлавшую вместе с частями 1-го гвардейского стрелкового корпуса автостраду Орел — Мценск. М. Е. Катуков предпринял силами своей бригады несколько атак на маршевые колонны немецкой 4-й танковой дивизии генерал-майора Виллибальда фон Лангемана унд Эрленкампа. Вследствие пренебрежения Лангемана разведкой и охранением атаки были исключительно удачными. Бои в районе Мценска фактически вывели 4-ю танковую дивизию Лангемана из строя, она имела к 16 октября всего лишь 38 танков.

Результативно работали на брянском направлении в октябрьские дни не только танкисты, но и летчики. 10-го октября 6 Ил-2 и 12 МиГ-3 6-й резервной авиагруппы нанесли неожиданный удар по немецкому аэродрому Орел-западный. Заход со стороны солнца был настолько внезапным, что группа действовала как на полигоне и не понесла никаких потерь. Было заявлено об уничтожении 75 самолетов противника на земле и 6 — в воздухе.

К 12 октября 1-й гвардейский стрелковый корпус был «повышен в звании» до армии, получившей номер 26. Армия объединила 6-ю гвардейскую стрелковую, 41-ю кавалерийскую дивизии, 5-й воздушно-десантный корпус и две танковые бригады. До этого тот же номер носила армия, потерянная в киевском «котле».

Вязьма. Старый русский город Вязьма, расположенный на дороге из Смоленска в Москву, станет одним из символов трагических событий самого тяжелого для СССР периода войны. В погожие дни «бабьего лета» Вязьма еще была тыловым городом. Пожалуй, только солдатская интуиция, чувствовавшая уплотнившийся перед «Тайфуном» воздух, предвещала катастрофу и гибель множества солдат и командиров в лесах и полях вокруг города. Ко 2 октября 1941 г. пришла очередь получить сокрушительный удар 43-й армии Западного фронта. На 60-километровом фронте на стыке 43-й и 50-й армий была сконцентрирована ударная группировка из 10 пехотных, 5 танковых и 2 моторизованных дивизий, подчиненных 4-й полевой армии 4-й танковой группы. В первом эшелоне находились три танковых (2-я, 10-я 11-я) и шесть пехотных дивизий (252-я, 258-я, 98-я, 34-я, 17-я и 260-я). Эти силы предназначались в первую очередь для образования «котла» окружения. Остальные подвижные соединения 4-й танковой группы (5-я, 19-я и 20-я танковые дивизии, 3-я моторизованная пехотная и 2-я моторизованная дивизии СС «Дас Райх») должны были развивать наступление в глубину. В 6 часов утра после сравнительно короткой 40-минутной артиллерийской подготовки ударная группировка 4-й танковой группы перешла в наступление против 53-й и 217-й стрелковых дивизий. Собранные для наступления силы авиации позволили немцам воспрепятствовать подходу резервов: «Авиация противника в количестве 45 самолетов с 14.00 до 17.00 штурмовала 149-ю стрелковую дивизию и не давала ей подняться и приступить к выполнению задачи». Вскоре, к 4 октября, 149-я стрелковая дивизия и 148-я танковая бригада были окружены. Наступление 3-й танковой группы развивалось вдоль Варшавского шоссе, а затем танковые дивизии повернули на Вязьму, задержавшись на некоторое время в труднопроходимом лесистом районе под Спас-Деменском.

По аналогичной схеме развивалось наступление 3-й танковой группы на 45-километровом участке на стыке 30-й и 19-й армий Западного фронта. На первую наступали основные танковые соединения северного крыла наступления — XXXXI и LVI моторизованные корпуса, против 19-й армии — пехота V армейского корпуса. Немцами были поставлены в первый эшелон все три предназначенные для наступления танковые дивизии. 1-я танковая дивизия была подчинена управлению XXXXI моторизованного корпуса, 6-ю и 7-ю танковые дивизии объединил LVI моторизованный корпус. Каждому корпусу была придана одна пехотная дивизия для облегчения прорыва обороны советских войск. Помимо моторизованных корпусов вспомогательную задачу на прорыв получил V армейский корпус в составе трех пехотных дивизий. Поскольку удар пришелся по участку, на котором не ожидалось наступления, его эффект был оглушительным. В отчете о боевых действиях 3-й танковой группы со 2.10 по 20.10 1941 г. было написано: «Начавшееся 2.10 наступление оказалось для противника полнейшей неожиданностью. Моторизованные и пехотные дивизии (особенно V армейского корпуса) после короткой артиллерийской подготовки прорвали оборонительные позиции противника и устремились вперед через Вотря, Вопь и Кокошь. Сопротивление противника оказалось гораздо слабее, чем ожидалось. Особенно слабым было противодействие артиллерии». Танковые полки 6-й и 7-й танковых дивизий были объединены в одну танковую бригаду для их массированного использования. Первоначально оба моторизованных корпуса 3-й танковой группы наступали по параллельным маршрутам. Однако, несмотря на то что в г. Белый была только 53-я кавалерийская дивизия (1100 человек, 5 противотанковых орудий), взять его с ходу передовому отряду XXXXI моторизованного корпуса не удалось. Причиной этого было отсутствие части артиллерии, не успевшей прибыть из-под Ленинграда в 1-ю танковую дивизию. Корпус был брошен южнее Белого, и XXXXI и LVI корпуса сошлись воедино в районе Холм-Жирковского.