Но так продолжалось недолго. Планы начали расходиться с реальностью уже на третий-четвертый день операции, получившей в ОКВ название «Осенний туман» – в продолжение начатой «Тайфуном» «погодной» серии. Для начала испортилась погода – дожди, периодически портившие ситуацию и раньше, зарядили сплошной чередой. Действия авиации были существенно осложнены, а наступающие войска и тыловые колонны снабжения теперь буквально тонули в грязи на разбитых техникой дорогах. Темп наступления резко упал.
Очередной сюрприз поднесло советское командование, бросив в бой практически не подготовленные, но относительно неплохо оснащенные, резервные армии. 1-я ударная и 20-я армии попытались задержать дивизии Гепнера и Клюге. Причем эта попытка была успешной, по крайней мере частично. Правофланговые корпуса 4-й танковой группы завязли в советской обороне, наступление Клюге также замедлилось. Однако общая обстановка складывалась для Красной армии настолько безрадостно, что немцы могли себе позволить продолжить наступление.
Гудериан, пользуясь отсутствием перед ним свежих частей, достаточно быстро продвинулся до Клязьмы, овладев Ногинском и Орехово-Зуево. Гепнер, используя успех своего соседа слева – 3-й танковой группы, перенес основную тяжесть удара на левый фланг и, передвинув туда свою основную ударную силу – XL моторизованный корпус, сумел-таки прорваться к Клязьме, где и замкнул кольцо окружения вокруг столицы СССР. 4-я полевая армия в это время просто давила противостоящие ей советские части «тушей». Используя массированный огонь тяжелой артиллерии и большое количество штурмовых орудий, немцы просто перемалывали стрелковые части РККА.
На юге дела тоже шли ни шатко ни валко. Танковая группа Клейста сумела захватить Воронеж. Сильно потрепанные армии правого крыла Юго-Западного фронта отступили к югу, загнув фланг и заняв оборону фронтом на север в междуречье Оскола и Дона. Войска, находящиеся на верхнем Дону, были объединены под управлением нового – Воронежского фронта, который возглавил Ватутин. 11-я полевая армия в составе четырех армейских и горных корпусов, завершив крымскую кампанию, начала переброску двух своих корпусов в Донбасс, где 5-я танковая группа и 17-я полевая армия, объединенные в армейскую группу «Гот», овладели Ростовом-на-Дону. При этом «Лейбштандарт» захватил неповрежденными мосты через Дон в Ростове и Батайске, заслужив похвалу в сводке Вермахта. В контрнаступление была двинута 44-я армия, прибывшая из Ирана. Но с помощью прибывших из Крыма LIV и XXX армейских корпусов Рундштедту удалось остановить войска Южного фронта и удержать рубеж, проходящий по Дону, Донцу и Осколу. Вслед за этим на юге, как ранее на севере, фронт стабилизировался.