В то время как дивизия СС «Мертвая голова» вела бои в районе Мшаги, около Старой Руссы происходили серьезные события. Этими событиями, призванными переломить обстановку на Северо-Западном направлении, должно быть стать наступление войск Северо-Западного фронта во фланг нацеленной на Ленинград ударной группировки немецкой 16-й армии и 4-й танковой группы.

Ставкой ВГК в директиве № 00824 Северо-Западному фронту ставилась ограниченная задача: «нанесение поражения силам противника, группирующимся в районе Сольцы – Старая Русса – Дно, занять Старую Руссу и ст. Дно и закрепиться на рубеже последней». В операции должны были участвовать 11-я, 34-я, 27-я и 48-я армии. Главный удар должен быть нанесен силами 34-й армии с одновременным ударом левого крыла 11-й армии в направлении пл. Взгляды и 48-й армии на Уторгош – Пески.

Немецкое командование считало советские войска, находящиеся к югу от озера Ильмень, разгромленными. В приказе по группе армий «Север» № 1770/41 от 27 июля 1941 года фон Лееб писал: «…Противник перед фронтом 16-й армии уничтожен. Остатки отходят через болотистую местность к югу от озера Ильмень на восток…»

Основные силы 16-й армии сосредотачивались в направлении Ленинграда, а против «остатков» выделялось минимум сил. 10-й армейский корпус генерала Х. Хансена, действующий южнее озера Ильмень, имел оперативную плотность около 25 км на одну дивизию. Это обстоятельство вселяло в советское командование уверенность в успехе предстоящего наступления.

30 июля был создан Резервный фронт, включающий в себя и 34-ю армию, а 6 августа армия во главе с генерал-майором К. М. Качановым была передана Северо-Западному фронту.

Армии была поставлена задача сосредоточиться на рубеже реки Ловать по восточному берегу на участке Кулаково – Коломна, южнее уже захваченной противником Старой Руссы. В соответствии с приказом, к 15 августа 1941 года части армии должны были продвинуться на 25 километров до рубежа Ручьевые Котцы, Чудиново, Снежок, к 18 августа 1941 года – на 40 километров. Начало операции было назначено на утро 12 августа.

Основной ударной силой 34-й армии должны были стать 245-я, 254-я, 257-я и 262-я стрелковые дивизии. Три дивизии (254, 257, 262-я) были срочно сформированы на территории Московского военного округа по приказу Л. П. Берии от 29 июня 1941 года из кадров НКВД. В каждую дивизию были направлены 1000 человек рядового и сержантского состава и 500 офицеров из ведомства Берии, преимущественно из пограничников. Остальные бойцы и командиры призывались из запаса. Кадры НКВД, в сущности, растворялись в массе призываемых из запаса, но все же играли роль ядра спешно формируемых соединений. Времени для подготовки и слаживания практически не было, что, несомненно, сказалось на результате наступления.

Так, 254-я стрелковая дивизия была сформирована в течение недели с 3 по 12 июля в Тесницких лагерях под Тулой. Сложная обстановка заставила погрузить ее в эшелоны и направить под Старую Руссу, хотя еще не до конца было получено стрелковое и артиллерийское вооружение. В наступлении 34-й армии она принимать участие не будет.

Во многих исследованиях на тему наступления 34-й армии подчеркивается, что 245-я, 257-я, 262-я стрелковые дивизии были свежими соединениями. Но, как мы видим, это было чисто формально.

Подготовка советского наступления не ускользнула от немецкого командования, авиаразведка докладывала о возросших объемах железнодорожных перевозок. 1 августа Ф. Гальдер записал в дневнике: «Генерал Богач – результаты авиаразведки:

1. Сильная загрузка железной дороги у Старой Руссы. По-видимому, это связано с переброской в район озера Ильмень трех дивизий, о которых показал русский военнопленный – начальник штаба дивизии».

Однако отказываться от подготовки наступления на Ленинград командование группы армий «Север» не стала.

По состоянию на 30 июля в составе 34-й армии насчитывалось 54 474 человека личного состава. Стрелковым вооружением армия была укомплектована полностью, недоставало 50 % положенных по штату орудий и минометов, а зенитных орудий не имела вообще. Танковый батальон был только в 257-й стрелковой дивизии, хотя по штату они должны были быть в каждой.

Наступление армии генерала Качанова началось не рано утром, а в полдень 12 августа. В начале наступления войск противника против левого крыла армии не было, лишь правофланговая 257-я стрелковая дивизия встречала сопротивление мелких вражеских групп. 290-я пехотная дивизия развернулась фронтом на юг южнее Старой Руссы, а 30-я и 126-я пехотные дивизии продолжали наступление на восток от города, оттесняя войска 11-й армии генерала Морозова. Они же после начала советского наступления были срочно оттянуты западнее Старой Руссы, но так или иначе войска 34-й армии имели в этот момент трех-четырехкратное превосходство над немецкими войсками. Изменения соотношения сил оставалось ждать недолго.

На отражение удара 34-й армии был брошен 8-й авиакорпус фон Рихтгофена, оперативно переброшенный с Новгородского направления, где оборона советской 48-й армии была уже фактически прорвана. Пикирующие бомбардировщики были, пожалуй, самым сильным аргументом против наступления трех советских армий. Уже с утра 13 августа по всей полосе движения 34-й армии, на всю ее глубину войска и штабы подвергались ударам с воздуха. Над полем боя действовало одновременно до 80–100 самолетов, воздействовавших на советские войска с рассвета до наступления темноты.

27-я армия начала наступать одновременно с армией генерала Качанова. Потрепанная в боях, она не представляла серьезной опасности для немцев и была остановлена восточнее Холма. Зимой 1942 года этот город будет окружен и немецкий гарнизон получал снабжение по воздуху, но для советских войск Холм неоднократно будет «крепким орешком».

Готовившееся наступление 11-й армии было нарушено наступавшими частями 10-го армейского корпуса и не состоялось.

Несмотря на жестокие удары с воздуха успехи 34-й армии были успешнее. Утром 14 августа части армии сумели перерезать железную дорогу Дно – Старая Русса.

Немецким командованием ситуация оценивалась по-разному: так, командование группы армий «Север» и начальник генерального штаба ОКХ Франц Гальдер на 14 августа не придавали особого значения прорыву, тогда как Йодль, начальник оперативного управления ОКВ, напротив, затребовал целый танковый корпус для ликвидации прорыва 34-й армии.