1941年3月份，苏联为自己的大意和轻敌复出了惨痛的代价，仅仅3个月就损失了280多万的兵力，大片大片的国土沦丧。纳粹德国将闪电战术发挥的淋漓尽致，尤其是在基辅战役期间，彻底消除了中央集团军群的侧翼威胁，形势一片大好。
不过，德军各部的消耗也很大，尤其是坦克，像第3装甲师的坦克只剩下个位数，急需休整。但德军统帅部似乎没有停止的意思，尽管将领们再次反对，但进攻莫斯科的“台风行动”还是开始了。也正是这场战役，成就了莫德尔的个人辉煌。
莫斯科战役，第3装甲师不再担任“尖刀”。
其实，德军统帅部十分清楚部队面临的困难，中央集团军群还在进行基辅会战的“扫尾”和清剿，尤其是装备、物资弹药等没有到位，再加上几十万兵员的减员，德军的战斗力大幅下降。但在他们看来，莫斯科战役必须进行，而且是越快越好。
首先，就在基辅会战之际，斯大林在莫斯科周围建立了两道新防线，将最后的预备队也用上了，集中了125万人的部队和近千辆坦克。不过，这些匆忙建立起来的防线并不完备，漏洞百出。也就是说，尽快进攻，就是不给对手太多的准备时间。
其次，乘胜追击，摧毁苏联抵抗的意志。苏军呆板的战术在德国“闪击”战面前，毫无招架之力，接连失败、士气低落。与不断胜利的德军相比，此时士气正旺， 应该乘势而为，迅速攻占莫斯科，彻底瓦解苏联军民的斗志，加快战役进程。
更严峻的是，参战官兵都穿着夏装。“巴巴罗萨计划”中，就没有考虑会在冬季解决苏联问题，再加上“猪队友”意大利在巴尔干失利，以及基辅会战耽误了几个月。所以，留给进攻的时间不多，必须克服困难，尽快恢复对莫斯科的攻击。
解决的方法就是，中央集团军群各部向斯摩棱斯克转进的同时，大量的装备和补给也开始满负荷的调运。几乎被打光的第3装甲师只有3天的休整时间，好在一批新的发动机及时运到，维修人员加班加点，坦克数量恢复到70多辆。
由于在基辅战役中，第3装甲师消耗过大，此次行动，莫德尔所部只能担任掩护任务。莫德尔不以为然，战役一开始，他依然将全师分成三个战斗群，向苏军两个集团军的结合部猛冲，苏军没有想到德军会这么快进攻，防线瞬间崩溃。
德军取得“台风行动”第一阶段的胜利，莫德尔4个月从师长升为军长。
莫德尔的一个战斗群一天推进了136公里，创下二战单日进攻距离最远的记录。两周后，第3装甲师到达距莫斯科只有100多公里的位置。苏军再一次被打蒙，他们完全低估了德军持续作战的能力，甚至德军自己也没有想到，胜利会来得这么容易。
“台风行动”第一阶段战役胜利结束，在布良斯克地区50万苏军放下武器。对于这样的胜利，德军上下格外看中，这是在克服种种困难后取得的大胜利，官兵们无不欢欣鼓舞。国内的媒体趁机大肆宣传，仿佛“战局已定，苏联完蛋了”。
10月底，为完成对莫斯科的最后一击，德军重新调整兵力。当然，更多的还是“论功行赏”一番，莫德尔以优异的表现，和陆军总司令布劳希奇的照顾，晋升为上将，并担任第41摩托化军军长职务，隶属第3集团军群。
从师长到军长，仅过了4个月。这样的提拔，在德军中引发了争论，莫德尔的粗鲁、爱骂人的毛病，再次成为人们反对他的主要原因。在胜利面前，他们并不看重他的战绩，或者说没有显示出他的实力。说白了，莫德尔的“人缘差”。
尽管非议很大，但莫德尔表现出“无所谓”的态度。其实，在他心里早就暗暗较劲，一定要拿出实力，让他们“闭嘴”。可是，苏联的雨季来临，意味着严寒的冬天就快到了。一夜之间，苏联的公路变得泥泞不堪，德军几乎寸步难行。
冰冷的秋雨除了将德军冻得瑟瑟发抖外，行军和后勤运输成了大问题，50万辆军车中有15万在泥沼里报废。尽管莫斯科已经近在咫尺，但攻击速度逐渐慢了下来。苏军在斯大林的严令下，越来越顽强，“保卫莫斯科”成为当时最响亮、最振奋人心的口号。
令人感到欣慰的是，斯大林重新启用朱可夫，接管莫斯科的防务。此刻他手里有近250个师，又占尽了“严寒”的优势，战争的天平开始向苏联一方倾斜。而德军从最初的136个师，实际缩减至83个师，而且远离大后方，补给困难。
11月，苏联的秋雨过后，第一次寒潮袭来，气温就骤降到零度以下。穿着夏装的德军站在野外不停地跺脚取暖，坦克也不得不整夜空转，防止被冻住。到了12月份，气温达到零下40度，德军终于在距莫斯科17公里外停了下来。
苏联开始大反攻，莫德尔不到3个月从军长升为集团军司令。
莫德尔意识到，德军再也没有能力组织进攻了，“必须收缩防线”。他一面命令工兵对退路进行清障作业，一面开始遣返伤员，并在后方建立后勤支援点，以备不时之需。果不其然，朱可夫下达了反攻的命令，苏军在900公里的战线上全线反击。
“喀秋莎”火箭炮发出怒吼的尖叫声，身穿大皮袄，脚蹬滑雪橇的苏军，高喊着“乌拉”口号，向德军阵地冲击。中央集团军群司令博克元帅下达了撤退命令，莫德尔带领第41摩托化军开始后撤，为加快速度，他命令丢到重装备，轻装撤退。
“兵败如山倒”，局面相当混乱，莫德尔不止一次担任“交通警察”，指挥撤退。当然，他有远见地建立防御阵地，此时发挥了重要作用。他一面命令殿后的部队埋设地雷，一面将沿途的村庄烧毁，目的就一个，让追击的苏军“也不好受”。
面对混乱的局面，莫德尔手提手枪，表情严肃，在他的叫骂声和呵斥中，第41摩托化军保持着有序撤退。不仅如此，他还组织小型装甲战斗群对苏军展开反冲锋，迟缓苏军的追击。10天后退160公里，站稳了脚跟。
尽管莫德尔只剩下不到一个团，但依然要求更多的燃料、弹药和增援部队，他要进行不断地反击。不夸张地说，他是当时整个东线唯一反对撤退的将军。他甚至责骂友军擅自撤退，将自己的部队置于危险之地。
1942年初，朱可夫调集了4个方面军，从两翼对德军中央集团军群进行合围，交汇点就是勒热夫。统帅部的要求是，“不计任何成本，保住勒热夫”。就在此时，当军长不到3个月的莫德尔升任第9集团军司令。这下，再也没有异议了。
一是自撤退以来，莫德尔表现出良好的战斗素养，不慌不乱地指挥部队撤退;二是他一直反对撤退，这完全符合“某人”的想法。更重要的是，第9集团军本就是个烂摊子，没人愿意接，也没人有能力接。也就是说，莫德尔是不二人选。
也正是“兵败莫斯科”，展现出了莫德尔善于防守的一面。他终于以能攻善守的实力，让先前对他有争议的人，彻底地“闭上了嘴”，也让他成为二战中最有能力的“防御专家”。