Было известно, что в случае падения Сталинграда по договоренности с Берлином в войну бы сразу вступили Япония и Турция, что резко осложнило бы военно-стратегическое положение СССР. По информации генерал-лейтенанта П.А. Судоплатова, занимавшего в тот период должность заместителя начальника Первого управления НКВД СССР, вторая задача носила приоритетный характер, поэтому информация об операции «Марс» была частично раскрыта руководству вермахта в рамках стратегической радиоигры «Монастырь». По плану Генштаба РККА, продолжением операции «Марс» должна была стать наступательная операция «Юпитер», в ходе которой планировался разгром центральной части группы армий «Центр» в районе Вязьмы.

Однако эта операция не была проведена, поскольку операция «Марс» окончилась неудачей.

К реализации Второй Ржевско-Сычёвской наступательной операции, общее руководство которой было возложено на заместителя Верховного главнокомандующего генерала армии Г.К. Жукова, были привлечены войска Калининского (генерал-полковник М.А. Пуркаев) и Западного (генерал-полковник И.С. Конев) фронтов, в частности, 20-я, 22-я, 29-я, 30-я, 31-я, 39-я и 41-я общевойсковые армии.

В районе предполагаемого наступления семи советских армий располагались почти все войска группы армий «Центр» фельдмаршала Г. Клюге и небольшая часть войск группы армий «Север» фельдмаршала Г. Кюхлера. Основную роль в предстоящей операции должны были сыграть войска 9-й полевой армии вермахта, которую возглавлял один их лучших и одновременно безжалостных германских полководцев, «гений обороны» генерал-полковник В. Модель.

Реализация операции «Марс» началась 25 ноября 1942 г. сразу по трем оперативным направлениям: войска 20-й (Н.

Кирюхин) и 31-й (В. Поленов) армий Западного фронта атаковали восточный фас Ржевского выступа южнее Зубцова в полосе обороны 39-го танкового корпуса генерала Г. Арнима. 22-я (В. Юшкевич) и 41-я (Г. Тарасов) армии Калининского фронта нанесли встречный удар с западного фаса Ржевского выступа, где в районе города Белый оборону держал 41-й танковый корпус генерала Й. Гарпе. А 39-я армия Калининского фронта (А. Зыгин), наносившая вспомогательный удар, наступала в полосе 23-го армейского корпуса генерала пехоты К. Гильперта. В ходе ожесточенных боев, продолжавшихся до 5–6 декабря 1942 г. , германским войскам удалось остановить наступление 20-й, 22-й и 39-й армий и взять в кольцо часть войск 41-й армии в районе города Белый. Но, тем не менее, по указанию Ставки генерал армии Г.К. Жуков приказал продолжить операцию и 11 декабря 1942 г. началось новое наступление войск 20-й (М. Хозин), 22-й (М. Селезнев), 30-й (В. Колпакчи) и 39-й (А. Зыгин) армий, которое не увенчалось успехом, что вынудило Г.К. Жукова 20 декабря отдать приказ об его окончании.