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相反，蘇軍新的裝備隊卻在不斷地開赴前線，無論是在數量上，是在氣勢上都勝德軍一籌。嚴寒同樣給蘇聯軍民帶來了巨大的困難，他們雖然不得不在寒冷徹骨的天氣里挖防坦克壕、設置障礙物等。但是，蘇軍本來就是在嚴寒中長大的，況且穿得暖暖的，足以禦寒；蘇軍供給和適應力要比德軍強得多；蘇軍的機槍都披著槍套，以防止凍壞；武器上塗有冬季潤滑油，使用起來非常靈活……
這時，以史達林為首的國防委員會作出了在莫斯科近郊殲滅德軍的決定，轉入反攻，給敵人以殲滅性打擊。
“１１月６日至７日，地面開始上凍，雖然車輛行駛速度明顯提升了，但是我們裝甲兵也被零下１５～２０攝氏度的嚴寒凍掉了半條命。接著燃料和彈藥也開始凍結失效。”斯威特在他的日記里記道。
２０３號車的乘員給坦克刷上了白色石灰水，開往師部集合。現在全師只剩下６０～７０輛能動的坦克，不到滿員的一半。而且大部分是III號和捷克３８（ｔ），IV號坦克真是少之又少。
蘇聯的‘喀秋莎’象犁地的鋤刀一般把道路翻來翻去，但第２中隊不顧一切的前進著。炮手聰明地多領了榴彈，這樣在遇到暗堡時還可以替工兵弟兄們分憂。
１１月底，第２中隊的指揮旗飄揚在莫斯科郊區有軌電車道上，斯威特和他的戰友們已經可以從車長的破望遠鏡里看到克里姆林宮的蘑菇頭了。
“我們的努力沒有白費！” 斯威特轉過頭去和駕駛員打趣：“要不要在莫斯科紅場上試試車？”
他在說話的時候卻忘記了關上無線電台的通話器！潛伏的俄軍坦克通過同一波段鎖定了２０３號的位置。
一發７６. ２毫米ＢＰ－２５０Ｒ穿甲彈準確地從駕駛員觀察窗打了進來，斯威特敏捷地撞開車側逃生口。他剛爬到雪地上打了一個滾，２０３號車已經在巨響中化為烏有。
“１９４１年１２月7日，我－—等兵斯威特，２０３號車的唯一倖存者，現在正和步兵一同後撤。我軍的陣地現在已是黃褐色的海洋—我們離莫斯科只有25公里，只有25公里！我多想再看一眼這偉大的城市—我們的神話破滅了，一切都失去了—也許我們選錯了戰場，莫斯科不相信眼淚！”
1941年12月4日，蘇軍第16集團軍在紅波利亞納地區發起反擊。紅波利亞納鎮幾次易手，蘇軍與德軍在鎮外展開了坦克戰，鎮內則進行著巷戰。戰鬥異常激烈，整整持續了一天，天黑時，蘇軍終於把德軍逐出了紅波利亞納。莫斯科周圍地區的戰鬥也都呈現出這種白熱化狀態。蘇德雙方都知道，這是最後關頭，誰能堅持到最後，誰就能取得勝利。
12月5日，德軍則稱之為‘最黑暗悲慘的一天’，對蘇軍來說是整個莫斯科保衛戰中最關鍵的一天。這天，德軍在環繞莫斯科周圍320多公里的半圓形陣地上，全線被蘇軍制止住了。不僅如此，所向無敵的古德里安裝甲部隊第一次被迫後撤，不得不在冰天雪地上組織起防線。
然而，德國中央集團軍群想做什麼都來不及了，蘇軍的反攻開始了。12月5至6日，蘇軍利用德軍預備隊消耗殆盡、失去進攻勢頭的利時機，出其不意地在加里寧至葉列茨一線開始了全線反攻，實施了加里寧、克林一索爾涅奇諾戈爾斯克、圖拉、葉列茨和卡盧加戰役，並在羅斯托夫和季赫溫方向展開了積極的配合行動。
12月6日凌晨，希特勒做夢也沒想到，由朱可夫指揮的蘇聯西方方面軍，在其他方面軍的協同下，以100個師的兵力向德軍發起了全線大反攻。這條戰線長達1000多公里，從莫斯科前沿，北起加里寧，南至地葉列茨。
瞬時間，信號彈騰空升起，大炮的轟隆聲衝破了漫天大霧和清晨的沉寂。‘喀秋莎’火箭炮炮彈劃出一道道火光，沖向德軍陣地。反攻的蘇軍將士們無不興奮異常，失敗的恥辱、退卻的痛苦、對入侵者的仇恨，在此時此刻都轉化為一種巨大的力量，推動著他們對疲憊不堪的德軍發起最猛烈的攻擊。他們都懷著這樣一個心愿：“你該出口氣了，讓德國法西斯看看去地獄的路，也讓他們嘗嘗背後挨槍子的滋味！”
12月8日下午，克留科沃及其鄰近的幾個居民點被蘇軍解放。向西逃竄的德軍丟下了54輛坦克，120輛汽車及很多武器、彈藥和軍用器材，還丟下了兩門300毫米火炮。顯然，這是德軍準備用它來轟擊莫斯科的武器。
克留科沃大街上，擠滿了歡迎的群眾。許多婦女、小孩和老人頂風冒雪佇立在街頭。他們衣衫襤褸，飢餓，面容憔悴，飽受了戰爭的痛苦，但是現在看得出來，他們這時是多麼高興。
“紅軍萬歲！紅軍萬歲！”把德國侵略者打回老家去！“的口號響徹大街小巷。
隨著戰鬥的進展，士氣高昂的蘇軍逐漸掌握了主動權。反攻的第一天，科涅夫率領的加里寧方面軍已經突破了德軍的防禦陣地，越過冰凍的伏爾加河，向精疲力盡的德軍後方大約20公里的圖爾吉諾沃進攻。
蘇聯第29、第31集團軍在反攻當天渡過了伏爾加河，擊潰了德軍在德米特羅大西北的抵抗，沖向克林地區，威脅著德第3、第4坦克集群的後方。
庫茲涅佐夫率領蘇第1突擊集團軍在德米特羅夫以南進攻，越過了莫斯科和加里寧鐵路。