Октябрь 1941 года в Москве — время подготовки к обороне. Жители города активно строят баррикады и оборонительные сооружения на улицах и подступах. Добровольцы записываются и получают обмундирование. На оборонных заводах женщины трудятся, выпуская необходимое для фронта.
Страх и решимость наполняют жителей, а в выступлении Сталина звучит призыв к сопротивлению. Пехота, танки, кавалерия, лыжники и моторизованная пехота готовятся к обороне Москвы. Генералы, такие как П. А. Белов, И. В. Болдин, Л. А. Говоров, А. Н. Кузнецов, Ф. И. Голиков, И. С. Конев, В. А. Юшкевич, Г. К. Жуков, К. К. Рокоссовский, руководят действиями в Московской области.
Бои развертываются в различных населенных пунктах, таких как Истра, Тула, Рогачёво, Яхрома, Можайск, Епифань, Калинин, Волоколамск, Михайлов и другие. Видны разрушенные дома, погибшие красноармейцы, а также осиротевшие дети.
4 марта 1943 года — Премия «Оскар» — за документальный фильм «Разгром немецких войск под Москвой»
Места культурного значения, такие как Новоиерусалимский монастырь, дом-музей П. И. Чайковского в Клину, музей-усадьба «Ясная Поляна», сильно повреждаются. Митинги, например, у виселицы в Волоколамске, становятся символом сопротивления.
Немецкие военнопленные и трофейная техника свидетельствуют о наступлении вооруженных сил Германии. Однако освобождение приносит возвращение жителей в родные места.
Под конец ноября 1941 года Иосиф Сталин, осознав важность момента, поручает председателю Комитета по делам кинематографии при СНК СССР Ивану Большакову съемку и создание художественного фильма. Он выражает уверенность, что этот фильм станет важным свидетельством силы и решимости СССР в борьбе против нацистской агрессии. Режиссерами этого проекта были назначены Леонид Варламов и Илья Копалин.
Кинооператор Роман Кармен в своих воспоминаниях «Но пасаран!» писал:
Киногруппа Западного фронта вместе с операторами Центральной студии, снимавшими в Москве, насчитывала не более тридцати человек. Нетрудно представить, какая нагрузка падала на каждого, снимавшего в те дни. Кинорепортеры были закреплены за армиями, но вместе с тем каждый был в ответе за широкий участок фронта, оператор должен был, в зависимости от хода событий, принимать самостоятельные решения, действовать маневренно, не ожидая приказа. Люди работали с предельным напряжением. Особенно воодушевились, узнав о том, что решено создать фильм «Разгром немецких войск под Москвой» — первый военный полнометражный документальный фильм.(…) А в Лиховом переулке, куда непрекращающимся потоком шёл материал, работал, не зная отдыха, весь коллектив студии — лаборанты, монтажницы, ассистенты, редакторы, огромный отряд документалистов, возглавляемый режиссёрами Ильей Копалиным, Леонидом Варламовым и Романом Григорьевым.
Перед каждым фронтовым кинооператором была поставлена конкретная задача. Кармен и Георгий Бобров входили вместе с советскими частями в город Волоколамск и запечатлели страшные картины нацистского варварства — виселицу на площади и восемь повешенных комсомольцев. Борис Небылицкий заснял уничтожение 2-й немецкой танковой армии в Тульской операции. Он же зафиксировал бой за Калинин и вступление передовых частей Красной Армии в город. Операторы Иван Беляков и Михаил Шнейдеров с самолётов снимали бегство немцев из Клина. Павел Касаткин и Теодор Бунимович участвовали в боевых вылетах гвардейцев, громящих отступающего врага. Бои за города Епифань и Михайлов, а также разорение Ясной Поляны были засняты Василием Соловьёвым и Семёном Шером. Во взятии города Малоярославца участвовали Владимир Ешурин и погибший в бою заместитель начальника фронтовой киногруппы Павел Павлов-Росляков (оба в титрах не указаны).
В фильме были также использованы материалы из киножурнала «На защиту родной Москвы» о контрнаступлении Красной Армии.
Режиссёр фильма Илья Копалин в книге «Рассказ о творческом пути» вспоминал:
Подвальный этаж студии превратился в своеобразную квартиру, где мы жили, как в казарме. Ночами мы обсуждали с операторами задание на следующий день, а утром машины увозили операторов на фронт, чтобы вечером вернуться с отснятым материалом. Съёмки были очень тяжёлые. Тридцатиградусные морозы. Замерзал и забивался снегом механизм киноаппарата, окоченевшие руки отказывались действовать. Были случаи, когда в машине, вернувшейся с фронта, лежало тело погибшего товарища и разбитая аппаратура. Но сознание того, что враг откатывается от Москвы, что рушится миф о непобедимости фашистских армий, придавало силы.
Мы понимали, что фильм должен быть создан в кратчайший срок, что народ должен как можно быстрее увидеть на экране плоды первых побед своей армии. И сразу же из лаборатории материал шёл на монтажный стол. Монтировали и днём и ночью, в холодных монтажных комнатах, не уходя в убежище даже при воздушных тревогах… В конце декабря 1941 года монтаж картины был закончен. В огромном холодном павильоне студии началось озвучивание. Наступила самая ответственная волнующая запись: «Пятая симфония» Чайковского. Светлая русская мелодия, гневный протест, рыдающие аккорды. А на экране сожжённые города, виселицы, трупы, и на всём пути отступления фашистов следы насилия и варварства. Мы слушали музыку, смотрели на экран и плакали. Плакали оркестранты, с трудом игравшие замёрзшими руками.
Сталин смотрел материал на разных стадиях работы над фильмом и вносил поправки. По его настоянию «излишне агитационный, крикливый» дикторский текст был сокращён, стал более сдержанным, пояснительным. После внесения различных поправок Сталин вместе с членами ГКО ещё раз посмотрел фильм и одобрил его. К 24-й годовщине Красной Армии было отпечатано 800 кинокопий — максимальный по тем временам тираж. 18 февраля 1942 года фильм вышел на экраны СССР.
Газета «Правда» от 20 февраля 1942 года писала:
18 февраля на экранах страны началась демонстрация фильма «Разгром немецких войск под Москвой». В первый день его смотрели 83 700 рабочих, служащих, бойцов, командиров и политработников Красной Армии. Зрители восторженно встретили фильм. В кинотеатрах «Художественный», «Форум» и других перед началом сеансов выступали участники незабываемых боёв под Москвой. В театре «Ударник» режиссёр-орденоносец А. Варламов и операторы, снимавшие картину, рассказали о том, как она создавалась. В первом кинотеатре со зрителями встретились режиссёр — лауреат Сталинской премии И. Копалин, операторы Т. Бобров, А. Лебедев и И. Беляков.
