第二次莫斯科战役在1941年7月中下旬正式爆发，德军首先展开进攻，随后北华军在七月底也全力加入战局。德军投入兵力达到230万，总指挥为费多尔冯博克元帅，北华军投入兵力达到110万，总指挥为于学忠上将，守卫莫斯科的苏军约有220万兵力，另有150余万民兵和武装平民参战，总指挥为罗科索夫斯基大将。毋庸置疑，虽然双方兵力基本旗鼓相当，但辽德联军在战斗力、士气、物资保障等方面上都是占据极大优势的，并且辽德联军在武器装备上也拥有绝对的优势。坦克方面，辽德联军共投入了7000多辆，而苏军只有1000多辆；火炮方面，辽德联军共有8万多门各型火炮，而苏军只有1万多门；飞机方面，辽德联军参战飞机达到1万多架，而苏军只有区区的1000多架。尽管战争中没有绝对的事情，但这场第二次莫斯科战役的结局在开战前基本就已经尘埃落定了，结束时间甚至比中立国预料得还要早。
第二次莫斯科战役跟第一次有着很大不同，此战纯粹就是一场非常典型的城市攻防战，发生在外延区域的野地战和机动战非常少，双方几乎没有展开什么迂回穿插战术，因为莫斯科已经完全被辽德联军包围，城市与外界的通道基本被完全切断，苏军只能蜷缩在城市里以及城市外延的一圈很小的区域内，与排山倒海涌上来的辽德联军展开阵地战和巷战。已经完全无路可退的苏军和苏联当局动用了全部力量来修建莫斯科的城防工事，当辽德联军兵临城下时，苏军已经在莫斯科城外修建了超过十道野战防线，包括累计300多公里长的反坦克堑壕、500多公里长的铁丝网、1000多公里长的步兵战壕、800多公里长的地下坑道，城外的野战火力点超过两万个，而城内的用建筑房屋改造而来的碉堡火力点则超过五万个，使得莫斯科全城化为一座规模史无前例的超级堡垒。除此之外，苏联当局还给莫斯科城内每个居民都发放枪支弹药，枪械不够便发放手榴弹和燃烧瓶，使得城内的500多万居民几乎人人都得到了武器。北华军第22军军长赵海军对此评论道：“眼下的莫斯科就是一座规模放大了五十倍的旅顺要塞”。
莫斯科战役注定是苏联战争的最后一场大战，双方的战备工作令各中立国都瞠目结舌。美英法等国评论道：“交战双方在莫斯科战役投入了七百万军队，规模之大，堪称史无前例，人类有史以来还没有发生过参战兵力如此庞大巨量的战役，更何况这只是一场单纯的城市攻防战而已。用七百万军队来争夺一座城市，这在人类历史上是空前的，也极有可能是绝后的。”而关于这场战役的结局，美英法等国推测道：“莫斯科的得失同苏联的存亡已经划上了等号，苏联当局和苏联军队誓死抵抗到底的决心自然是毋庸置疑的，并且，苏联当局和苏联军队已经为莫斯科的防御做好了充足的准备...辽德联军虽然实力强大，但想要攻占莫斯科，起码要花费六个月甚至更久的时间，并且要付出超过100万人的死伤代价”。
美英法对莫斯科战局的推断固然有一股酸溜溜的暧昧情绪在里面，但也不是没有道理。实际上，苏联此时已经堪称是山穷水尽，工业区、产粮区、产油区都已经沦丧殆尽，军事物资储备也已经油尽灯枯，虽然莫斯科的物资储备还算较为充足，但也不可能长期地拖延下去，在这样的情况下，苏联当局孤注一掷，采取了极端的办法来反击辽德联军。战役正式爆发后，莫斯科外延的几个局部战场上，穷途末路的苏军动用了生化武器。
虽然苏联当局在战前一直宣称苏联没有生化武器，但那套说辞自然是外交上最惯用的谎言，早在苏俄内战时期，苏联红军就动用了毒气弹对付白军，而在1938年的时候，苏联就秘密生产出了细菌弹。苏军此时囤积了足足上百万发的毒气弹和细菌弹。但整个苏联战争期间，苏军并没有大规模地使用过，原因也很简单，这场战争发生在苏联本土，使用生化武器只能起到“杀敌八百，自损三千”的效果，并且最重要的是：苏联空军一直都没有夺回和掌握制空权，无法航空投射细菌弹和毒气弹，只能用大炮发射，而细菌弹这种武器如果用大炮发射，顶多只能轰出去几十公里，马上就会祸及自身，至于用大炮发射毒气弹，也同样难以实现，因为辽德联军也拥有大量的毒气弹，并且辽德联军拥有制空权，苏军炮群一旦轰击，马上就会遭到地毯式的轰炸。说白了，苏军拥有生化武器，也想投入战场，但偏偏无法使用。
出现在莫斯科战场上的苏军生化武器基本是毒气弹，细菌弹很少，因此苏联当局知道自己只剩下莫斯科这座坚城了，辽德联军已经兵临城下，双方都展开了近身战，战线完全纠缠在一起，在这种情况下使用细菌武器，极有可能让莫斯科城内的苏联军民自己死光，所以苏军主要是大规模使用毒气弹来抵挡辽德联军的进攻。
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颇为讽刺的是，苏军在辽德联军面前使用毒气弹几乎是“班门弄斧”，因为德军是西方国家里第一支在战场上使用毒气弹的军队，德国对毒气弹的研究水平和德军在战场上对毒气弹的运用实战能力都是“世界一流”，而北华军在这方面也不是吃素的，张学良和北华军的将领们可没有道德洁癖，早在张作霖时期，奉军在国内打军阀混战时就是第一支使用毒气弹的中国军队（涿州战役），在这一点上，奉系甚至比日本发展得还要早（日本虽然在抗战时期屡屡使用毒气弹并因此而声名狼藉，但实际上，东北军使用毒气弹的历史比日军还要早），辽日战争时期，北华军更是屡屡使用毒气弹杀伤日军，因此，使用毒气武器，德军堪称是“西方第一”，而北华军则是当之无愧的“东方第一”。正因为这样，防毒面具和解毒医药是德军和北华军必备的装备。自然而然，苏军使用毒气弹虽然让辽德联军吃了一惊，但其实也没有造成太大的死伤，并且苏联当局因为这个决定而自食恶果。
北华和德国的宣传机构立刻揪住苏军的这一步“臭棋”大做文章，北华宣传部长黄郛和德国宣传部长戈培尔随即发挥他们“颠倒黑白、巧舌如簧”的本领，对苏军使用的生化武器的数量、程度、规模、给己方带来的损失都狠狠地注了大量的水分。翻开七月和八月的《北方军报》，上面到处都是耸人听闻的标题和各种连篇累牍、心惊肉跳的报道：
《苏军悍然使用了毒气武器！我第一集团军已有8000多名官兵中毒！1000多名官兵因为被毒气熏到眼睛而永久性失明！》
《令人发指！苏军在昨天的诺金斯克战役中使用了细菌弹！第3军第111师共三千多名官兵感染疫病！该师师长、英勇无畏的刘万魁少将身染鼠疫，不幸阵亡！》
《惨不忍睹！第105师的野战医院遭到苏军丧心病狂的生化武器攻击！一千多名伤兵惨死在病床上！师长穆春少将在悲愤之下自杀身亡！》
《今天上午的茹科夫斯基战役中，苏军再次向我军发射了一万多发毒气炮弹！》
《普希金诺和伊万捷耶夫卡地区爆发特大瘟疫！夏季的炎热和频繁的雨水使瘟疫一发不可收拾！我军官兵正在竭力扑灭瘟疫！根据调查，苏军的细菌武器是罪魁祸首！有确切证据证明，当地苏军在仓惶败逃时刻意引爆了大量的细菌弹！此举不但让我军数千人感染疫病，甚至还造成当地的五万多名苏联居民也陷入瘟疫魔影中！苏联政权的邪恶性由此可见一斑！》
《五千多名因苏军使用生化武器而阵亡的官兵的家属聚集在和平广场，要求张总司令命令前线部队使用毒气弹对苏军展开报复！》
《于学忠将军声称我军已有五万多官兵死伤于苏军的生化武器，同时向张总司令请求我军使用毒气弹应付苏军的疯狂战术。》...
很显然，这些报道都是夸大其词的，那些数字其实都翻了好几倍，第111师2师长刘万魁少将实际上是因为过度劳累而突然得了急性绞肠痧，经抢救无效而死，第105师师长穆春少将也是在前线巡视阵地时被苏军狙击手射杀的，但北华宣传部的宣传人员们“就地取材”，把刘万魁和穆春都说成是死于苏军的生化武器，而德国那边也差不多。北华和德国都趁机站在道德的制高点上猛烈抨击苏军，但苏联当局也无法反驳，因为苏军确实是违反国际公约使用了生化武器，这样，北华和德国“歪曲事实”的宣传就让苏联当局百口莫辩，哑巴吃黄连，有苦说不出，甚至是黄泥巴掉进裤裆里，不是屎也是屎。
随即，北华境内和德国境内“民意汹汹”，义愤填膺的民众纷纷要求自己的军队也对苏军使用生化武器作为报复，特别是死于苏军生化武器的那些阵亡官兵的家属，更是悲痛欲绝、咬牙切齿，场面可谓催人泪下。接着，张学良和希特勒先向西方国家出示了苏联军队使用生化武器的证据，然后义正词严地宣布“有鉴于苏联军队悍然践踏国际战争法和人道主义精神，为了减少我军的死伤，也为了早日结束战争，北华军和德军被迫也使用生化武器进行回击”，并且张学良和希特勒又悲天悯人地声称“细菌武器杀伤力太大，流毒千里、后患无穷，并且北华和德国都没有细菌武器，只有一些‘过时老旧’的毒气弹，所以莫斯科战场上的辽德联军只会使用毒气弹”。