В октябре—декабре 1941 года в течение 43-х дней ключевой стратегический пункт обороны город Тула находилась в полуокружении, подвергалась артиллерийскому и миномётному обстрелу, воздушным налётам люфтваффе и танковым атакам. Тем не менее, линия фронта на южных подступах к Москве была стабилизирована. Удержание города Тулы обеспечило устойчивость левого фланга Западного фронта, оттянув на себя все силы 4-й полевой армии Вермахта и сорвав планы обхода Москвы с востока 2-й танковой армией. Во время второго генерального наступления немецких войск 18 ноября — 5 декабря, несмотря на некоторые успехи, им также не удалось осуществить прорыв к Москве на южном направлении и выполнить поставленные перед ними задачи.
5 декабря 1941 года немецкая 2-я танковая армия, разбросанная по фронту на 350 км, получила приказ о переходе к обороне. Исчерпав свои наступательные возможности, части 2-й танковой армии начали отход из опасного для неё выступа, образованного северо-восточнее Тулы, на рубеж железная дорога Тула-Узловая, река Дон.
После того как 6 декабря активность немецких войск на тульском направлении затихла, советские войска, получив усиление, предприняли контрудар. Целью операции было разгромить ударную группировку немецких войск, действовавшую на тульском направлении, и ликвидировать угрозу обхода Москвы с юга.