Замысел Клинско-Солнечногорской операции заключался в том, чтобы ударами 30-й армии с севера, 1-й ударной, 20-й и 16-й армий с востока рассечь на части основные силы 3-й и 4-й танковых групп врага в районе Клин, Истра, Солнечногорск и создать благоприятные условия для дальнейшего развития наступления на запад. 5-я армия наступлением своих правофланговых соединений вдоль северного берега р. Москва должна была обеспечить левый фланг 16-й армии. Соответственно этим задачам ударная группировка создавалась в каждой армии.
В 30-й армии (107-я моторизованная, 185, 365, 371, 379 и 348-я стрелковые дивизии, 8-я и 21-я танковые бригады, 18, 24, 46 и 82-я кавалерийские дивизии) было решено наносить два удара – основной и вспомогательный. Основные усилия сосредоточивались в центре, где предполагалось наступать на Клин силами 365-й и 371-й стрелковых дивизий при поддержке 8-й и 21-й танковых бригад. Вспомогательный удар наносился на левом фланге силами 348-й стрелковой, 18-й и 24-й кавалерийских дивизии в направлении на Рогачёво. Немецкие историки часто называют проводившие контрнаступление под Москвой соединения «сибирскими». Применение этого термина весьма условно. Например, 348-я стрелковая дивизия полковника А. С. Люхтикова была Уральской, 371-я подполковника И. Ф. Щеглова – Челябинской, а 82-я кавалерийская дивизия Н. В. Горина формировалась в Башкирии.
В соответствии с поставленной задачей 6 декабря войска 30-й армии прорвали фронт оборонявшихся против них двух моторизованных дивизий противника. К концу дня войска Д. Д. Лелюшенко продвинулись на 17 км, расширив участок прорыва до 25 км по фронту. В полдень 7 декабря передовые части 30-й армии вышли к деревне Щапово, в восьми километрах к северо-западу от Клина, где располагался командный пункт LVI моторизованного корпуса. От разгрома штаб немецкого соединения уберегли только многочисленные зенитки, призванные защищать его от ударов советской авиации. К исходу дня 7 декабря, обойдя Щапово и другие узлы сопротивления, войска 30-й армии продвинулись в направлении на Клин на глубину 25 км. Немецкое командование начало стягивать к городу находящиеся поблизости боевые группы танковых дивизий. Первыми пришли на выручку гарнизону Клина авангард 25-го танкового полка 7-й танковой дивизии, возглавляемый уже известным нам по боям за Алитус лейтенантом Орловым. Однако, несмотря на усиливающееся сопротивление, к вечеру 9 декабря войска Д. Д. Лелюшенко вплотную подошли к северной и северо-западной окраинам Клина.
В 1-й ударной армии также были намечены два направления ударов. Основные усилия сосредоточивались на правом фланге и в центре, в районе Яхромы. К 6 декабря вступившая своими подразделениями в бой еще 29 декабря армия большей частью сил (29, 50, 44, 56, 71 и 55-я стрелковые бригады, 133-я и 126-я стрелковые дивизии) уже вела ожесточенные бои, преодолевая упорное сопротивление противника.