Содержание второй армейской операции заключалось в развитии наступления с рубежа реки Дон до рубежа реки Плавы. При этом было необходимо прорвать оборону противника в районе железной дороги Узловая, Левинка, затем на реке Упе и далее на реке Плаве и освободить города Богородицк и Плавск, очистить от врага упорно обороняемый им угольный район Товарково и помочь кавалерийскому корпусу занять город и станцию Узловая.
Глубина этой операции составляла около 90 километров. Ширина полосы наступления первоначально не превышала 35, а на линии Плавска сужалась до 25 километров.
Главная задача 10-й армии в обеих операциях состояла в том, чтобы как можно быстрее перерезать коммуникации основных сил 2-й танковой армии Гудериана, которые действовали в обход Тулы с востока и сумели перекрыть ее сообщение с Москвой в районе Лаптеве, Ревякино, правда, на очень короткое время, подошли к Кашире и Зарайску, овладели Серебряными Прудами, а с 27 ноября прочно закрепились в Михайлове и создали угрозу как Рязани, так и Коломне.
В этом обширном районе у врага находились три танковые дивизии (3, 4 и 17-я), три моторизованные (10, 25 и 29-я), две пехотные (112-я, 167-я) и моторизованный полк СС Великая Германия. Вне этого мешка были только 18-я танковая дивизия и три пехотные дивизии - 31, 131 и 296-я.
10-я армия имела выгодное фланговое положение для нанесения своего первого удара из района Захаровское, Пронск, Старожилово по растянутому и довольно слабому правому флангу 2-й танковой армии. Однако для этого нам следовало в непрерывных боях преодолеть оборону противника на нескольких рубежах глубиной до 100 километров. От Дона до подступов к Туле с востока и юго-востока противник имел еще достаточное маневренное пространство с разветвленной сетью дорог.
Удар главных сил нашей армии, нацеленный на Сталиногорск, как показало развитие событий, не достигал своей основной цели - отрезать пути отхода 2-й танковой армии Гудериана, поскольку обороняющийся с фронта противник, почувствовав угрозу со стороны 1-го гвардейского кавалерийского корпуса и нашей армии, стал отводить соединения, которые оказывались в наиболее угрожаемом положении. Прежде всего он вывел из района Ревякино 3-ю и 4-ю танковые дивизии и полк Великая Германия, передвинув их ближе к рубежу Кураково, Узловая, Дедилово. Затем начала отход и 29-я моторизованная дивизия из Серебряных Прудов в район Венева и южнее.
При планировании наступления своей южной группировки штабом Западного фронта не было учтено, что стрелковым соединениям 10-й армии предстояло пройти до Сталиногорска 100 километров, в то время как группа генерала Белова перед началом удара (4 декабря) находилась от города всего в 55 километрах. Группе у Каширы были приданы свежие танковые части: отдельная танковая бригада, два отдельных танковых батальона и подчинены 112-я танковая и 173-я стрелковая дивизии.
Гудериан понимал, насколько важно вовремя отвести свои войска из северной и северо-восточной части мешка, южнее линии Тула, Сталиногорск 2-й (северный), так как в этом месте находилась горловина мешка, составлявшая всего 30 километров. 2-я танковая армия на всем своем фронте отходила с упорными оборонительными боями.
Темпы наступления войск 10-й армии в ходе первой и второй операций были неодинаковы. За первые двое суток, с утра 6 декабря до утра 8 декабря, армия с боями продвинулась на 45 - 55 километров, прорвав хорошо подготовленную оборону противника на рубеже Серебряные Пруды, Михайлов, Гагарине, Кремлево.
Гудериан стремился удержаться в Михайлове, являвшемся важным узлом дорог, и сосредоточил здесь до двух полков мотопехоты с танками и сильной артиллерией в составе двух полков под командованием командира 10-й моторизованной дивизии. Вечером 4 декабря 330-й дивизии под командованием полковника Г. Д. Соколова с переходом армии в общее наступление с утра 6 декабря была поставлена задача овладеть Михайловом. Пройдя 25 километров, части дивизии 6 декабря достигли района Воронка, Новопанское, Городецкие Выселки. Полковник Соколов после рекогносцировки местности решил овладеть городом внезапным ударом ночью.
Предполагалось, что главные силы дивизии - 1111-й и 1113-й полки будут наступать на город с северо-востока, а 1109-й полк обойдет Михайлов с северо-запада и отрежет противнику пути отхода из города на запад.
К 20 часам 6 декабря части дивизии заняли исходное положение для наступления на рубеже Лобановские Выселки, Исканцы. Все вопросы взаимодействия были отработаны; артиллеристы и минометчики находились на огневых позициях, разведчики скрытно двинулись к расположению противника, с ними пошли саперы, чтобы проделать проходы в заграждениях. В полночь наша артиллерия открыла огонь по противнику, и пехота перешла в атаку. Скрытность сосредоточения и полная темнота обеспечили внезапность атаки. Лишь очень немногие огневые средства гитлеровцев пытались противодействовать атаке, большинство же вражеских подразделений стало поспешно отходить к окраинам города, где противник, развернув имеющиеся у него силы, организовал сопротивление. Чтобы осветить местность, гитлеровцы подожгли скирды сена; нашим подразделениям пришлось преодолевать открытые участки местности под огнем врага, но это не остановило воинов дивизии. Выручало боевое взаимодействие с артиллеристами, которые, несмотря на глубокий снег, перевозили орудия на санях, неотступно сопровождая боевые порядки пехоты и уничтожая своим огнем сопротивлявшегося врага. К 2 часам ночи 7 декабря батальоны 1111-го и 1113-го полков ворвались в город. Гитлеровцы, опасаясь окружения, начали отход. До 7 часов утра в городе, однако, шли бои по уничтожению отдельных очагов сопротивления. Главные силы 10-й моторизованной дивизии понесли большой урон, потеряв свыше 250 солдат и офицеров убитыми, 560 автомашин, 20 орудий и много другого военного имущества. Освобождение Михайлова явилось примером нанесения стремительного ночного удара, предпринятого силами одной 330-й дивизии благодаря высокому чувству ответственности и самостоятельности ее комдива.
Успешными в целом были и действия 322-й стрелковой дивизии под командованием полковника П. И. Филимонова, атаковавшей Серебряные Пруды, где она захватила боевое знамя и кассу одного из полков 29-й моторизованной дивизии, 50 пленных и много трофеев.
