Однако наиболее угрожающее положение в тылу группы армий "Центр" сложилось в районе между Ельней, Дорогобужем и Вязьмой. В результате успешно проведенного советскими войсками контрнаступления под Москвой в декабре 1941 г. - начале января 1942 г. ударные силы вермахта, пытавшиеся обойти Москву, были отброшены на 150–200 км. В этой обстановке советское Верховное главнокомандование решило развивать успех на Западном направлении. Цель наступательной (Ржевско-Вяземской) операции заключалась в том, чтобы, развивая удар на Вязьму с северо-востока и юго-востока, окружить и разгромить основные силы группы армий "Центр" (более 50 дивизий). Однако начавшееся 8–9 января 1942 г. наступление шло медленно. Хотя в ходе продвижения отдельных соединений Калининского и Западного фронтов германская группировка войск оказалась охваченной с севера и юга, между войсками Калининского и Западного фронтов оставался еще промежуток шириной около 100 км, в котором обоим фронтам необходимо было сомкнуться.
Предполагалось, что силы 33-й, 50-й, 10-й армий и спешно созданной группы войск под командованием генерал-майора Павла Алексеевича Белова (весной 1942 г. получил воинское звание генерал-лейтенанта) завершат окружение соединений 4-й и 9-й немецких армий и уничтожат их. Корпусу Белова командование Западным фронтом поставило задачу прорвать оборону противника северо-западнее Мосальска, развивая удар на север, выдвинуться к Вязьме, соединиться с 11-м кавалерийским корпусом (командир - генерал-майор С. В. Соколов) Калининского фронта и завершить окружение.
9 и 10 января 1942 г. началось наступление соединений Западного фронта. В ходе ожесточенных боев юхновская группировка вермахта была охвачена с трех сторон. Части 50-й армии (генерал-лейтенант И. В. Болдин) и корпус Белова обошли Юхнов с юга и юго-востока, а с севера и северо-востока его обошли войска 43-й (генерал-майор К. Д. Голубев) и 49-й армий (генерал-лейтенант И. Г. Захаркин). В середине января группа Белова начала бои в районе Варшавского шоссе, 27 января пять кавалерийских дивизий (1-я и 2-я гвардейские, 41-я, 57-я и 75-я дивизии) прорвались через него в тыл к немцам и устремились на Вязьму. В ночь с 29 на 30 января 1942 г. Варшавское шоссе пересекли около 7 тысяч человек (и три лыжных батальона - около 900 человек), то есть четвертая часть группы. Стрелковые дивизии, артиллерия, средства ПВО, тылы корпуса остались за линией фронта. Вскоре это дало о себе знать, так как беловцам не хватало боеприпасов и горюче-смазочных материалов. Поддержка фронтовой авиации была слабой.
Кавалеристы корпуса генерала П. Белова
Определенную помощь соединениям Белова оказали десантники 201-й воздушно-десантной бригады 5-го воздушно-десантного корпуса и 250-го отдельного стрелкового полка, десантированные 18–22 января южнее Вязьмы. С 27 января началась высадка 8-й воздушно-десантной бригады 4-го воздушно-десантного корпуса (командир - генерал-лейтенант А. Ф. Левашов, затем - генерал-майор А. Ф. Казанкин). Высадка прошла неудачно: из выброшенных в районе Озеречни 2300 человек удалось собрать только 1300. Большое количество грузов, вооружения, боеприпасов и продовольствия найти не удалось.
Появление советских войск в тылу группы армий "Центр" не могло не вызвать беспокойства у германского командования. Для ликвидации соединений РККА, прорвавшихся в район Вязьмы, немцы перебросили с других участков фронта части 3-й моторизованной и 5-й танковой дивизий. Активизировала свои действия и немецкая авиация, которая осуществляла разведку и бомбардировку частей корпуса Белова, поэтому советским кавалеристам приходилось передвигаться, в основном, в темное время суток.
Пока беловцы продвигались к Вязьме, немцы стянули к городу моторизованные и танковые части. При попытках советских частей прорваться между оборонительными порядками вермахта они попадали под перекрестный огонь и фланговые контратаки пехоты и танков. В начале февраля 1942 г. соединения группы армий "Центр", используя подкрепления, нанесли несколько контрударов по войскам 33-й армии и 1-му гвардейскому кавалерийскому корпусу, перерезали их коммуникации севернее и южнее Юхнова. Группировка войск Западного фронта, которая совместно с партизанами вела бои под Вязьмой, оказалась отрезанной.
Столкнувшись с прочной обороной в районе Вязьмы, Белов стал собирать трофейную немецкую артиллерию (своя артиллерия, выделенная группе, осталась за линией фронта). После 10 февраля он принял решение наступать навстречу 11-му кавалерийскому корпусу, обходя Вязьму с запада. Но для этого следовало овладеть гарнизоном в Семлеве, где находились продовольственные склады и другое военное имущество, в которых нуждалось объединение. Кроме того, понеся большие потери за первые недели боев, руководство корпуса искало возможность пополнить свои ряды личным составом в немецком тылу. Получив разрешение командования Западным фронтом, политорганы приступили к набору партизан, местного населения, подлежащего мобилизации и освобожденных советских военнопленных. В течение короткого времени в объединение приняли свыше 11 тыс. человек.
13 февраля "беловцы" атаковали Семлево. Три дня шли жестокие бои за населенный пункт, гарнизон которого был окружен и оказывал сопротивление. Вскоре, однако, гарнизон получил подкрепление, и блокаду удалось прорвать, а 8-я воздушно-десантная бригада временно попала в "кольцо", из которого ей удалось вырваться с помощью кавалерийских частей.