Оборонительные бои под Калининым
Всего за один день 8-я танковая бригада (полковник П. А. Ротмистров) в составе 46-го мотоциклетного полка совершила 250-километровый марш, и 14 октября передовые части вступили в бой за Калинин. С 15 по 17 октября на северо-западной окраине Калинина шли ожесточенные бои. Пройдя двухсоткилометровый марш за один день, 8-я танковая бригада и 46-й мотоциклетный полк сосредоточились в районе села Думаново (юго-западнее Торжка), а передовые части, пройдя за один день около 250 километров. Днем он подошел к деревне Каликино (шесть километров к северо-западу от Калинина; теперь - деревня Заволжский) и сразу же вступил в бой.
Во второй половине дня 15 октября основные силы оперативной группы начали наступление на Калинин, а войска немецкой армии двинулись по шоссе на Торжок. На северо-западной окраине Калинина произошел контрудар, который длился около 4 часов. К 14 часам 934-й стрелковый полк во взаимодействии с 8-м бригадным танковым полком контратаковал противника и овладел Горбатым мостом. В 16.00 противник перешел в атаку большим отрядом пехоты с 30 танками. В результате боя немцы потеряли 3 танка, 5 бронемашин, более 600 солдат и офицеров и отошли к городу. В конце дня группа обосновалась на северо-западной окраине Калинина.
16 октября в 15:00 части 1-й танковой дивизии и 900-й мотострелковой бригады нанесли удар из района ст. Дорошиха в направлении Николо-Малицы. Им удалось быстро прорвать оборону 934-го стрелкового полка 256-й стрелковой дивизии и к исходу дня выйти в район Медное. Здесь немецкие части были разделены атакой с фланга на две части и их авангард практически полностью уничтожен. В боях под Медным с 22 по 23 октября немцы потеряли 1000 человек, 200 мотоциклов, до 30 танков, 15 пушек, много автомобилей и другой техники; Отступавшие немецкие танки стояли в районе Дмитровского болота (между деревнями Черкассы и Щербов), а их потери составили 70 танков. Это предотвратило попытку немецкого командования использовать Калинина для нового наступления.
Контрнаступление под Калининым
Наступление советских войск с разных направлений было неожиданным для врага. В составе оперативной группы Н.Ф. Ватутин пошел в тыл прорвавшейся в Торжке группировки врага и вырезал его из города. Остатки разбитых войск противника бежали на правый берег Волги.