Воодушевленный первыми успехами контрударов под Москвой, Сталин решил, что РККА сможет уже в 42-м году полностью разгромить вермахт. Пребывая в состоянии эйфории от первых успехов, он настаивал на проведении крупномасштабных наступательных операций во всей линии фронта. Этому способствовало еще и то, что командующие фронтами неверно информировали Сталина, преувеличивая свои успехи. Так, советское руководство считало, что в конце года безвозвратные потери немцев составили 4,5 млн. человек, тогда как на самом деле к этому времени вермахт потерял менее 1 миллиона.
5 января 1942 года в Кремле состоялось заседание Политбюро ЦК и Ставки, на котором присутствовали Сталин, Ворошилов, Новиков, Берия, Вознесенский, Шапошников, Василевский и Жуков. По представлению Ставки Шапошников разработал оперативный план, согласно которому предусматривалось силами девяти фронтов, ВВС и двух флотов перейти в наступление от Ладожского озера до Черного моря с целью окружить и уничтожить главные силы групп армий «Север», «Центр» и «Юг» и к весне 42-го года продвинуться на глубину 300-400 километров. Главный удар по группе армий «Центр» советское командование планировало нанести силами Западного, Калининского и Брянского фронтов, которые путем двустороннего охвата должны были окружить и уничтожить противника в районе Ржевска, Вязьмы и Смоленска. Следует отметить, что по состоянию на 1 января 42-го года почти все дивизии вышеназванных фронтов имели только половину штатного состава и были измотаны длительными боями.
Жуков, прекрасно зная реальное положение вещей, активно выступил против одновременного наступления на всех фронтах и предложил выделить западное направление как приоритетное. Однако Сталин, поддержанный Берией и Тимошенко, потребовал побыстрее перемолоть все резервы немцев, чтобы они не смогли наступать весной. В итоге, Ставка приняла полностью нереальный план ведения войны.
Теперь Жукову оставалось только подчиниться приказу. 10 января 1942 он продолжил наступление. Первоначально оно развивалось очень успешно, и советское командование планировало соединить под Вязьмой силы Западного и Калининского фронтов, окружив и уничтожив 9-ю и 4-ю полевые, 3-ю и 4-ю танковые армии противника, оборонявшиеся в большим открытом четырехугольнике, образованном железной дорогой Смоленск-Вязьма-Оленино-Ржев.
С 18 января по 1 февраля в районе Вязьмы был высажен 4-й воздушно-десантный корпус (более 10 тысяч человек), который должен был завершить окружение группировки противника. Однако, своей задачи корпус выполнить не смог и большая часть парашютистов погибла в боях с частями вермахта в немецком тылу. Десантники соединились с частями 33-й армии генерала Ефремова, но вскоре вся советская группировка оказалась окруженной в районе южнее Вязьмы, где в апреле и была уничтожена немцами. В начале февраля немцы провели контрудар, вывели свои войска из образовавшегося котла и сами взяли в котел под Вязьмой 2 советское армии. Попытки частей РККА продолжить наступление в марте и апреле успеха не имели.
В 60-х годах, отвечая на вопрос, ответственен ли он за поражение Ефремова, Жуков сказал: «Ну конечно, я за все войска отвечаю, но не за такие действия, которые я не организую. Что должен был сделать Ефремов? Он должен был за счет главных сил армии, которые задержались у Шанского завода, пару дивизий поставить, как распорки, для того, чтобы у пего тыл бы был обеспечен. Он этого не сделал, Ну, шапки были набекрень у всех тогда — и я недооценил состояние вяземской группировки».
20 апреля 1942 года Сталин приказал Красной Армии перейти к обороне на занимаемых рубежах. Так, победно начатое контрнаступление под Москвой закончилось поражением. «Жертв много, расходов много, а результата общестратегического никакого, – делился позднее с историками Жуков. – А если бы эти силы и средства были брошены на западное направление, я голову даю на отсечение, что, безусловно, противник был бы смят, разгромлен и отброшен по крайней мере на линию Смоленска. Тем более левое крыло Северо-Западного фронта продвинулось чуть ли не до Великих Лук и даже к Витебску. Правда, там противник не имел никакой обороны. На этом направлении можно было запустить еще две армии дополнительно и оттуда нанести во фланг и тыл удар всей центральной группировке. А сил не было».