1941年12月19日11时，克卢格陆军元帅接受了中央集团军群的指挥权。这位新司令和博克一样也是军人世家出身，不过为人却比较圆滑。他就任之初的战况相当紧迫。到1942年1月，中央集团军群已经被红军驱赶到远离莫斯科100…250公里处。
在希特勒的严令下，德军逐渐停止了后撤，开始在新防线上稳住阵脚。本来就兵力虚弱的红军，很快丧失了进攻锐气。中央集团军群主力部队之一的第9集团军，在名叫莫德尔的新指挥官率领下，不仅顶住了红军的进攻，还狠狠反咬了对手一口。艰苦的战斗一直拖到1942年春季，最终在泥泞期停顿下来。希特勒“以快速战役击败苏联”的期望已经破产，中央集团军群苦难的东线历程才刚刚开始。
相互牵制的1942年
度过冬季危机后，希特勒重新谋划1942年的东线攻势。这次他选择的主战场位于南部，由此引发了斯大林格勒会战和高加索会战。同时，在东线中部1500多公里长的战线上，害怕莫斯科再度陷入危机的红军，依然部署了最庞大的重兵集团，隶属于西方、加里宁、布良斯克三个方面军。与之对抗的中央集团军群虽然交出了一些部队，但依然实力不俗。其在1942年6月16日所辖的战术兵团包括：42个三团制步兵师、6个两团制步兵师、4个摩托化师、8个装甲师、6个警卫师、1个党卫军师。
这是一个很奇特的时期。尽管战争的焦点在南方，但在所谓“次要”的中部战区，双方都部署了不亚于，甚至超过南方主战场的巨大重兵集团。克卢格曾奉命制造假象，使俄国人误以为德军将实施代号为“克里姆林宫”的新一轮莫斯科攻势。双方的焦点位于德国第9集团军扼守的勒热夫突出部，这是威胁苏联首都的重要进攻基地，被称为“对准莫斯科胸膛的手枪”。
7月2日，德国第9集团军发动“塞德里茨”行动，重创了苏联第39集团军（加里宁方面军所辖），改善了突出部的战线态势。中央集团军群还制定了所谓的“飓风”战役计划，企图消灭尤赫诺夫、基洛夫和别廖夫三角地带的苏军，并推进到奥卡河和沙尼亚河一线。
俄国人也没消停。“塞德里茨”行动开始后三天的7月5日，苏联西方方面军也在布良斯克方向采取行动，攻打德国第2装甲集团军。这次进攻虽然战果不大，却迫使德国人投入了一些预备队，这使得“飓风”计划因兵力不足而搁浅。
希特勒不甘心完全放弃“飓风”，于是在7月9日把它缩小为“旋风”计划。基本目的是缩短苏希尼奇地域的战线，好腾出兵力参加第9集团军向奥斯塔什科夫进攻的“德弗林格尔”战役。长远看，“旋风”将为进攻莫斯科创造更好的条件，行动发起时间预定在8月7—9日。但7月底又生变数。苏军再度猛攻勒热夫突出部。这次行动由西方方面军和加里宁方面军联手实施。经过激战，西方方面军推进到勒热夫——维亚济马之间的交通线上，加里宁方面军也得以逼近勒热夫。一时间，出现了拔除勒热夫突出部的可能。这迫使德国人把预定投入南部的3个装甲师和一些步兵单位都拿出来阻止苏军扩大战果，甚至连德军的劳工辅助人员也被投入战斗。战场上一时出现两军1500多辆坦克对战的场面。在苏军两路强攻下，德第9集团军陷入苦战，有个团在一周时间内就失去了8个指挥官。
在勒热夫攻势的威胁下，克卢格于8月8日跑到希特勒的“狼穴”大本营，要求取消“旋风”行动，将预定使用在这次战役中的装甲部队用来拯救第9集团军，但希特勒拒绝。8月11日，“旋风”行动开始，德军很快陷入一片布满雷场的沼泽地带，付出了巨大的代价。8月22日，进攻被迫停止。这次失败对希特勒个人打击很大，宣称这是1942年最大的错误。次日，红军向勒热夫的进攻也结束了。
最终，苏联人既没有占领勒热夫，也没有能在这一地域的伏尔加河右岸建立登陆场。但在德国高层，由于伤亡太大，对继续坚守勒热夫突出部的必要性也产生了怀疑。8月24日的军事会议上，陆军总参谋长哈尔德请求希特勒允许第9集团军后撤，结果引发了一场撕破脸面的激烈争吵，希特勒甚至当面讽刺哈尔德是个根本没上过前线的办公室官僚。
由于一系列出血大战，克卢格应付下一次危机的兵力并不充足。到1942年9月20日，中央集团军群下降到101万人。德国情报部门判断中央集团军群当面的红军兵力与之相当，也是101万人。但苏军在后方另有34万人的预备队。
表：中央集团军群部队编成
1942年11月4日
前线地带：11个装甲师、5个摩托化师、1个党卫军骑兵师、1个山地师、49个步兵师。
警卫：5个警卫师、3个空军野战师、2个匈牙利轻装师、2个法国志愿营。
当中央集团军群与苏军互相攻防的同时，在苏德战场南部正进行着决战。德军重兵被牵制在斯大林格勒的残酷巷战中，直到冬季来临。1942年11月19日，红军发起斯大林格勒大反攻，很快包围了德国第6集团军的二十多万兵力。
为了防止克卢格调兵南下增援斯大林格勒，在苏军南线得手之后几天，朱可夫指挥苏联西方方面军、加里宁方面军各一部兵力，总计66700人，1900辆坦克，再度进攻德军第9集团军防守的勒热夫突出部，给中央集团军群不小的压力。进攻在极恶劣天气下发起，苏军虽然取得了一些突破，但却无法扩大突破口，已经攻入德军防线的机械化部队拥挤在几条狭窄的道路上，遭到德军炮火的重大杀伤。更重要的是，中央集团军群拥有相当强大的装甲预备队。12月中旬，红军的进攻以失败告终。德军判断红军共损失20万人。美国军事历史学家格兰茨宣称这是朱可夫军事生涯中所遭受的最惨重失败。德军损失不详，仅知中央集团军群在11、12两个月内损耗了10万人。
1942年战局就这样结束了。有评论说红军在东线中部的行动牵制了德军。问题是红军自己也投入了太多兵力。很难说是谁牵制住了谁。
库尔斯克成为胜负手
1943年初，被围困在斯大林格勒的第6集团军正走向灭亡，德军在整个南部战场都一败涂地。在中部战场，克卢格元帅麾下的中央集团军群面临着巨大的危机。在勒热夫突出部内，莫德尔将军的第9集团军虽然击退了“火星”攻势，但自身也损失严重。红军对莫德尔的压力也几乎从未停止。1月17日，红军加里宁方面军夺取了勒热夫突出部后方的交通枢纽大卢基城。莫德尔的处境变得更为凶险。在克卢格的强烈请求下，希特勒终于允许放弃勒热夫突出部。3月1日，撤退行动开始，代号为“水牛行动”。该行动将使战线缩短230公里，节省21个师的兵力，这意味着德军被迫收回了“对准莫斯科胸膛的手枪”。
撤出来的第9集团军被派往南部，布置在库尔斯克北面的奥廖尔地区。这里构成了库尔斯克突出部的北翼。与此同时，南部战场的德军也发起反攻，于3月16日夺回了库尔斯克以南的哈尔科夫，由此构成库尔斯克突出部的南翼。随着春季泥泞的泛滥，战局再度稳定下来。
1943年4月1日，中央集团军群所拥有的部队基干为78个师，包括8个装甲类型师。其兵力达到1221000人，装备396辆战车，配备了2732门火炮。此时，中央集团军群的实力远远超过东线另外三个集团军群“A”、南方、北方（兵力自32万到64万不等）。同时，中央集团军群当面的苏军约有143万人，略多于德军。
此后3个月，中央集团军群又得到了很多补充，特别是获得了大量的坦克和强击火炮，这些武器将用来在1943年夏季实施代号为“堡垒”的库尔斯克战役。这是希特勒夺取东线战略主动权的最后一次尝试，为了实现目的将投入德国最新式最强大的武器（特别是新式重型坦克）、最精锐的野战部队和最优秀的指挥官。
与信心爆棚的曼施坦因相比，克卢格和莫德尔对“城堡”的前景并不是那么乐观。实际上，俄国人早就获悉了德军的意图，做了极为充分的准备。7月5日战役开始。在德国空军的积极配合下，莫德尔投入了大量兵力和重型坦克、安装了超长身管88毫米火炮和200毫米重装甲的“菲迪南德”坦克歼击车，企图以凶猛的装甲攻势“撞开”红军防线。可战局的发展证明了克卢格和莫德尔的担忧。德军仅仅取得初步胜利，就逐渐为红军的顽强抵抗所迟滞。不可一世的“菲迪南德”陷入地雷、火炮、坦克、燃烧瓶、强击机的联合攻击而损失惨重。打到7月12日，莫德尔的攻势宣告失败，付出的代价是损失了大概三分之一的步兵、647辆战车。曼施坦因的攻势维持的时间较长一点，可是随着红军投入强大战略预备队，加上整体战略态势与战场形势的恶化，曼施坦因败下阵来。
此时兵力对比于德国人已相当不利。1943年7月20日，中央集团军群有75个师，含8个装甲类型师，总计1251000人，拥有801辆战车和3479门火炮。规模依然是东线最大。德国人判断此时中央集团军群当面的苏军拥有166万人（来自西方、布良斯克、中央方面军等），装备有2266辆战车。实力已经大大超过德军。
“堡垒”战役失败了，德国从此丧失了东线的主动权，不得不在俄国人无休止的追击下步步后退。克卢格的中央集团军群也不例外。斯大林的下一个目标是斯摩棱斯克，为此动用了西方方面军和加里宁方面军。经过一番恶战，9月25日，苏军从克卢格手中夺取了斯摩棱斯克。接下来，红军的新目标是夺回白俄罗斯。克卢格针锋相对，他下令中央集团军群停止撤退，死守现有阵地。
1943年秋，叶廖缅科的红军加里宁方面军大举进攻涅韦尔，这是北方、中央两大集团军群接合部上的交通枢纽。守军为中央集团军群的第3装甲集团军，以及北方集团军群的第16集团军。10月6日晨战斗开始。战力低下的德国空军野战师（由空军人员组成的陆战部队）很快就被打垮。当天红军占领了涅韦尔，第二天又切断了连接中央、北方两大集团军群的横向铁路。为了遏制苏军，挽回面子，德国空军投入了600多架飞机和一些高炮部队，陆军投入了1个装甲师和2个重型坦克营以及一些步兵。第3装甲集团军司令莱因哈特主张发动更大规模的反攻，以夺回涅韦尔。但克卢格的注意力完全被奥尔沙与莫吉廖夫地区的战斗所牵制，他变得越来越意志消沉。克卢格向希特勒抱怨说中央集团军群缺额达到20万人，新补充的兵员质量也相当低劣。1943年10月14日，中央集团军群兵力人数跌破100万大关，只剩下925000人。不到一个月后的1943年11月1日 ，中央集团军群所辖野战陆军兵力进一步减少到80多万。库尔斯克会战以来的5个月内，中央集团军群损失了近41万人，得到的补充还不到20万人。
战局不利迫使克卢格寻找出路，越来越深地参与反希特勒密谋，可他在10月27日出了车祸。原第16集团军司令布施元帅成为新的中央集团军群司令。与博克和克卢格不同，布施不是军人世家，军事才能并不突出，他只是个忠实执行希特勒命令的传声筒。新司令面临的形势也比前任严峻。