Выдвижение советских войск в исходные районы для наступления осуществлялось в течение трех-четырех ночей до начала операции с соблюдением строгих мер маскировки.

Первыми выступили войска 2-го Прибалтийского фронта. 11 января начались частные наступательные операции его правого крыла. На другой день после тридцатиминутной артподготовки перешли в наступление армии левого крыла — главные силы фронта. 12 января соединения 3-й ударной армии генерал-полковника Н.Е. Чибисова и 10-й гвардейской атаковали противника юго-западнее Новосокольников, через двое суток армия генерала В.А. Юшкевича нанесла удар севернее города. В этот же день на правом фланге 1-я ударная армия начала наступление южнее Старой Руссы.

14 января в наступление перешли войска генерала Говорова — 30 стрелковых дивизий, 3 стрелковые и 4 танковые бригады, 3 укрепленных района, насчитывавших 417 000 человек. Со стороны противника перед Ленинградским фронтом действовали 8 пехотных, 2 авиаполевые, 1 моторизованная дивизия и 1 моторизованная бригада.

Несмотря на сложные метеорологические условия, в ночь перед наступлением в воздух поднялись бомбардировщики АДД. 109 самолетов нанесли бомбовый удар по вражеским войскам и дальнобойной артиллерии в районе поселка Беззаботный, к северу от Красного Села. Утром заговорила советская артиллерия.

Атака частей 2-й ударной армии генерала И.И. Федюнинского началась в 10.40 при поддержке морской авиации, огня кронштадтских фортов и кораблей флота. Главный удар в 10-километровой полосе под звуки духового оркестра наносили шесть стрелковых дивизий, усиленные танками сопровождения. Командование 3-го корпуса СС, оборонявшегося в полосе наступления армии, преодолев замешательство, сумело наладить управление войсками и организовать сопротивление. Корпусом в составе 11-й панцергренадерской дивизии «Нордланд», пехотной дивизии СС и почти бесполезных 9-й и 10-й авиаполевых дивизий командовал Феликс Штейнер. Из неподавленных огневых точек немцы обрушили на атакующих шквал огня, предприняли несколько контратак силами подошедших резервов. Завязались ожесточенные бои за каждый метр. За один день 15 января войска Федюнинского отразили до 30 контратак. Лишь на третьи сутки, введя в бой армейский танковый резерв и части второго эшелона, при поддержке авиации советским войскам удалось завершить прорыв главной полосы обороны и расширить его до 23 км по фронту. Овладев ключевыми узлами дорог в районе Гостиницы, Дятлицы, стрелковые соединения первого эшелона пробились на глубину 8–10 км и устремились к Ропше.

Наступление 42-й армии генерала И.И. Масленникова началось 15 января. Но так как главная полоса обороны противника была насыщена множеством долговременных сооружений, для разрушения которых требовались большие усилия, тяжелая артиллерия открыла огонь по ним на сутки раньше. В день наступления с 9.20 до 11 часов была проведена артиллерийская подготовка. За это время по немецким позициям было выпущено более 220 тысяч снарядов и мин. Расчищая путь атакующим войскам, штурмовики 13-й воздушной армии генерала С.Д. Рыбальченко беспрерывно наносили удары по противнику в тактической зоне, бомбардировочная авиация — по войскам в глубине обороны. Истребители прикрывали их действия и наступление сухопутных войск.

Немцы, опираясь на мощный оборонительный рубеж, оказали яростное сопротивление. В первый день войска генерала Масленникова продвинулись на 1,5–4,5 км. Только к исходу 17 января после ввода в сражение подвижной группы в составе двух усиленных танковых бригад они прорвали главную полосу обороны 50-го армейского корпуса, продвинулись до 10 км и вклинились во вторую полосу. Появилась возможность развивать наступление в направлении Ропши.

В этот день немецкое командование, предвидя окружение своих войск, действовавших в районах Красного Села, Ропши и Урицка, начало их отвод в южном направлении. При отходе противник оказывал упорное сопротивление. Не считаясь с потерями, он с ходу бросал в бой резервы, массировал удары артиллерии и авиации на местах прорыва советских войск, стремился непременно задержать их наступление. Израсходовав за первые два дня боев не только тактические, но и свой оперативный резерв — 61-ю пехотную дивизию, Линдеман перебросил в полосу наступления 42-й армии из-под Мги, Чудова и других участков фронта три пехотные дивизии и строительные части.

Следовало как можно скорее сломить сопротивление противника и не дать ему возможности выскользнуть из уже наметившегося котла. С этой целью в сражение были введены вторые эшелоны и подвижная группа армии, включавшая две усиленные танковые бригады. Особо ожесточенные бои разгорелись на подступах к Красному Селу за сильный узел сопротивления Воронью гору.

Наконец, утром 19 января 42-я армия овладела Красным Селом, а 2-я ударная — Ропшей. Подвижные группы обеих армий устремились навстречу друг другу и к исходу дня соединились в районе Русско—Высокое, замкнув кольцо вокруг красносельско-ропшинской группировки. Однако плотного фронта окружения создать не удалось. Всю ночь 20 января немцы мелкими группами просачивались в южном направлении. Остатки группировки были уничтожены на следующий день:

В итоге войска 2-й ударной и 42-й армий продвинулись на глубину более 25 км и образовали общий фронт наступления. Это позволило улучшить управление войсками и их снабжение, расширились возможности маневра силами и средствами, создались условия для развития наступления на кингисеппском и лужском направлениях. 9-я и 10-я авиаполевые дивизии были полностью разгромлены, еще пять понесли тяжелые потери. Противник, по советским данным, потерял 21 тысячу человек убитыми и пленными. Среди трофеев оказались 85 тяжелых орудий (калибра от 150 до 400 мм), которые вели обстрел Ленинграда.

Не менее напряженно развивались события под Новгородом.

Здесь войскам Волховского фронта — 22 стрелковые дивизии, 6 стрелковых, 4 танковых бригады, 2 укрепрайона, всего 260 000 человек — противостояли 3 авиаполевые, 6 пехотных дивизий и 2 пехотные бригады из состава 18-й армии. 79 расчетных батальонов располагались за несколькими рубежами глубоко рассредоточенной обороны и опирались на ряд мощных узлов сопротивления, среди которых особенно выделялись Мга, Тосно, Любань, Чудово, Новгород. Наибольшая плотность обороны была на новгородском и чудовском направлениях. За передним краем главной оборонительной полосы, протянувшейся вдоль шоссе Новгород—Чудово, шла вторая полоса, по реке Кресть, а между ними разместились отсечные рубежи, запиравшие выходы из лесисто-болотистых дефиле. Непосредственные подходы к Новгороду с востока прикрывали три линии укреплений. Глубина главной оборонительной полосы составляла шесть километров. Внутренний пояс укреплений проходил по древнему городскому валу, причем использовались каменные здания, приспособленные к длительному сопротивлению.

Замысел предстоящей операции заключался в нанесении силами 59-й армии двух ударов: главного — с плацдарма на реке Волхов и вспомогательного силами двух стрелковых дивизий и одной бригады — из района юго-восточнее Новгорода через озеро Ильмень по сходящимся направлениям на Люболяды с целью окружить и уничтожить наиболее сильную новгородскую группировку противника и освободить Новгород. В последующем, развивая наступление в западном и юго-западном направлениях, 59-я армия должна была овладеть городом Луга, отрезать пути отхода немецким войскам в сторону Пскова и во взаимодействии с другими армиями Волховского и Ленинградского фронтов завершить разгром главных сил 18-й армии. Войска 8-й и 54-й армий должны были сковать противостоящие им силы противника и не допустить переброски их к Новгороду, а затем перейти в наступление в общем направлении на Лугу.