Для парирования советского наступления фон Лееб 14 августа развернул моторизованную дивизию СС «Мертвая голова» с Новгородского направления к станции Дно. За «Мертвой головой» вскоре последовали 3-я моторизованная дивизия и управление 36-го моторизированного корпуса.

Э. Манштейн впоследствии в своих мемуарах «Утерянные победы» писал:

«В штабе 16-й армии выяснилось следующее. 10 ак, который вел бой на правом фланге 16-й армии южнее озера Ильмень, был атакован значительно превосходящими силами противника (38-я советская армия восемью дивизиями и кавалерийскими соединениями) и потеснен ими. Теперь он, обернувшись фронтом на юг, вел тяжелые оборонительные бои южнее озера Ильмень. Противник, видимо, имел намерение охватить его западный фланг. 56 тк должен был срочно отвлечь силы противника и выручить 10 ак.

Задача нашего корпуса, прежде всего, состояла в том, чтобы вывести свои две мотодивизии по возможности незаметно для противника к его открытому западному флангу восточнее Дно с тем, чтобы затем с фланга сбить его с позиций, обращенных фронтом на север против 10 ак, или зайти ему в тыл…

К 18 августа нам удалось скрытно перебросить обе дивизии к западному флангу войск противника, тщательно маскируясь, занять исходное положение. 19 августа утром началось наступление корпуса, явившееся, по-видимому, неожиданным для противника. Действительно, удалось, как и было задумано, сбить противника с позиций, нанеся ему удар во фланг, и во взаимодействии с вновь перешедшим в наступление 10 ак в дальнейших боях нанести решительное поражение советской 38-й армии. 22 августа мы достигли реки Ловать юго-восточнее Старой Руссы. Несмотря на то что в этой песчаной местности, почти полностью лишенной дорог, пехоте обеих моторизованных дивизий пришлось большую часть пути проходить пешим строем».

Манштейн ошибся относительно номера армии – 38-я армия только создавалась и действовала в полосе Юго-Западного фронта. Речь идет о 34-й армии.

34-я армия силами 259-й и 257-й стрелковых дивизий продвигалась в северном направлении, ее противником были отдельные группы 290-й пехотной дивизии немцев общей численностью более двух батальонов.

Утром 15 августа авиаразведка обнаружила крупные передвижения войск противника. На следующий день 34-я армия продолжала наступать на Старую Руссу, имея задачу выйти на рубеж Горуджа – Муравьево – Нагово – Вилинка. Исключительная активность немецкой авиации вынудила командующего 34-й армией принять решение на проведение ночных атак. Их целью был выход на железную дорогу и шоссе Старая Русса – Шимск с последующей атакой на Старую Руссу.

17 августа части 34-й армии отбивали поддержанные авиацией вражеские атаки в районе Дуброво и Скудиново и медленно продвигались в северо-восточном направлении. Обстановка резко осложнилась с несанкционированным ночным отходом частей 257-й стрелковой дивизии. Отход оголил фланг соседней 262-й стрелковой дивизии, которая вела бой в направлении Тулебля. 18 августа наступление армии прекратилось.

Обеспокоенная медленным развитием наступления и осознавая важность наносимого контрудара, Ставка ВГК 18 августа направила на Северо-Западный фронт своего представителя – бывшего командующего 43-й армией Западного фронта генерал-лейтенанта П.А. Курочкина. Ему были даны самые широкие полномочия – вплоть до устранения от должности командармов, и разрешение давать рекомендации командующему фронтом. Утром 19 августа Курочкин самолетом прибыл в штаб фронта.

17 августа части 11-й армии возобновили наступление. Отдельные подразделения 182-й стрелковой дивизии переправились на западный берег Полисти и завязали бои за северные и северо-восточные окраины Старой Руссы. 183-я стрелковая дивизия захватили деревню Медниково и к трем часам дня вела бои на восточных окраинах города. Наступающая южнее 254-я стрелковая дивизия смогла достичь юго-восточных окраин Старой Руссы. 180-я стрелковая дивизия заняла Бряшную Гору, аэродром и район деревни Медниково. Подразделения 30-й и 126-й пехотных дивизий противника оказывали упорное сопротивление. Низкий темп нашего наступления позволил немцам вывести части сил из намечающегося окружения. К вечеру 182-я стрелковая дивизия была контратакована и отошла обратно на восточный берег Полисти.

202-я мотострелковая дивизия вела бои на рубеже Пенно – Новосвинухово с частями 290-й пехотной дивизии и продвижения не имела. 16 августа командиром 202-й мотострелковой дивизии был назначен полковник С.Г. Штыков, сменивший нового командира полковника А.М. Филиппова после его ранения.

Два последующих дня части 11-й армии пытались наступать, но очень активно вела себя немецкая авиация. Полки 202-й мотострелковой дивизии сумели выйти на восточный берег Полисти, но, встреченные организованным огнем противника, переправиться через реку не смогли. Два полка 180-й стрелковой дивизии вышли к восточным берегам рек Порусьи и Полисти в черте города, но были остановлены огнем дзотов с противоположного берега Полисти. Не смогла сделать этого и 254-я стрелковая дивизия.

С утра, 19 августа 34-я армия перешла в наступление в северном и северо-западном направлениях, но практически успеха не было. Сразу после полудня ее боевые порядки подверглись массированным ударам авиации, после которых начались атаки немецких пехотных подразделений. В результате все дивизии армии отступили. Успешно действовала только 181-я стрелковая дивизия, которая в районе Жемчугово окружила и уничтожила группу противника и овладела деревней.

20 августа части 34-й армии безрезультатно пытались наступать на Тулеблю.

На этом контрнаступление фактически захлебнулось. 21 августа 11-я армия снова пыталась наступать, но также успеха не имела. Предвидя возможность немецкого наступления, 182, 183, 254-я стрелковые и 202-я мотострелковая дивизии отошли на восточный берег Полисти, оставив на западном только отряды прикрытия. 180-я стрелковая дивизия закрепилась на достигнутых рубежах.

Запись в журнале боевых действий СЗФ:

...

Мелкие группы автоматчиков противника, усиленные пулеметами и минометами, прорвались в тыл 34-й армии и захватили переправы через Полисть. Успех был развит подошедшими частями (по оценке разведки – до трех дивизий). В результате атак противника между порядками 11-й и 34-й армий образовался разрыв до шести километров. Части 34-й армии прорывались из окружения в восточном направлении мелкими группами, практически вся артиллерия оказалось потерянной.

202-я стрелковая дивизия продолжала удерживать рубеж Горуджа – Пенно и только по приказу отошла на восточный берег Полисти.

Части 34-й армии закрепиться на реке Полисть не смогли и в течение 22 августа продолжали отступать до Порусьи и Редьи. Штаб 34-й армии, подвергаясь непрерывному авиационному воздействию, отступлением своих войск не руководил, подавляющаяся часть войск стремилась выйти на восточный берег Ловати.