1941年-1942年的冬季異常地嚴寒。德軍因戰線過長，補給不足，戰役中消耗過大，沒有既設防禦陣地和戰役預備隊，又無在冬季條件下作戰的準備，物資等方面都準備不足。德軍士氣嚴重受挫。而蘇軍則士氣高漲。莫斯科保衛戰中，蘇軍的口號是：俄羅斯雖大，但我們已無路可退，身後就是莫斯科！ 這最大程度上激發了蘇聯人民的抗戰激情。
1941年12月5日，朱可夫帶領蘇軍發動大規模反擊，此時德軍進攻能力顯然已經衰竭。其中最主要的攻勢集中向中央集團軍群。12月6日，攻勢在莫斯科地區全面展開。德軍大概有250,000的士兵死亡，受傷或失蹤於這場戰役。
所以，德軍戰敗的最主要原因是：寒冷的天氣導致的作戰計劃失效及物資不足。另壹方面是蘇聯的全民抗戰。
拿破侖和希特勒以相同的原因在莫斯科戰敗，所以後世稱：莫斯科是戰爭的禁地。