Наступление началось на рассвете 5 декабря при 36-градусном морозе.
Первыми начали боевые действия левофланговые армии Калининского фронта под командованием генерала Ивана Конева.
6 декабря к ним присоединились части Западного фронта генерала Георгия Жукова на правом фланге и Юго-Западного фронта маршала Семена Тимошенко.
«В результате начатого наступления группировки врага разбиты и поспешно отходят, бросая технику, вооружение и неся огромные потери», — сообщало в декабре 1941 года Совинформбюро.
Начавшееся 5 декабря 1941 года контрнаступление позволило отбросить гитлеровцев от Москвы на 140–250 километров.
Оккупанты были выбиты из Московской, Тульской и Рязанской областей, были освобождены многие районы Калининской (ныне Тверской), Смоленской и Орловской областей.