Надежды на удержание Северного вала безвозвратно рухнули. Гитлер одобрил приказ Кюхлера от 30 января, но на следующий день вызвал фельдмаршала к себе в Ставку и отстранил его от командования без привлечения к дальнейшей работе. Новым командующим группой армий «Север» 31 января был назначен генерал Вальтер Модель — «пожарный» Гитлера. Перед войсками ставилась задача остановить наступление Ленинградского и Волховского фронтов на оборонительном рубеже по реке Луга, сохранить за собой железную и шоссейную дороги Луга—Псков, необходимые для отвода соединений 18-й армии на тыловой оборонительный рубеж «Пантера». На лужский рубеж перебрасывались моторизованная и 12-я танковая дивизии из группы армий «Центр», пехотная дивизия — из 16-й армии.
Немцы не дали себя окружить и сумели отвести за Лугу разбитые соединения 18-й армии. Создав сильную группировку, они оказывали упорное сопротивление советским войскам.
30 января на ряде участков 2-го Прибалтийского фронта была проведена разведка боем крупными силами. А на следующий день войска генерала Попова перешли в наступление в направлении Новосокольники — Опочка.
Вновь приходилось наступать в очень трудных условиях, по сильно пересеченной местности с толстым снежным покровом, изрезанной многочисленными балками, заполненными водой. Высоты и подступы к ним были покрыты лесом и кустарниками. Для танков такая местность была почти непроходимой, и вся тяжесть наступления вновь легла на плечи пехоты. И вновь надеялись задавить противника количеством.
Главный удар южнее шоссе Новосокольники—Маево наносила значительно усиленная 10-я гвардейская армия. В ее состав теперь входили 14 стрелковых дивизий, сведенных в пять корпусов, 29-я и 78-я танковые бригады, 5 отдельных танковых полков, 2-й артиллерийский корпус, 6-я гвардейская истребительно-противотанковая бригада, 21-я гвардейская минометная бригада М-30 и 4 отдельных полка реактивной артиллерии.
Участок предполагаемого прорыва занимал по фронту всего 7,5 км. В этих границах стрелковым дивизиям 15-го и 7-го гвардейских корпусов нарезались полосы шириной в 1200–1300 м. А 19-й гвардейский корпус, наступавший на левом фланге армии, получал на дивизию всего по 600–800 м. Первый эшелон усиливался за счет отдельных танковых полков. Позади 7-го корпуса располагался 100-й гвардейский, предназначавшийся для развития успеха. 96-й стрелковый корпус наносил вспомогательный удар на правом фланге.
В этой полосе с немецкой стороны оборону занимали части 83-й и 23-й пехотных дивизий, а также 14-й штрафной и сводный строительный батальоны. Глубина первой полосы равнялась 4–6 км. Вторая проходила севернее железной дороги Новосокольники—Маево. Оборона состояла из хорошо организованной системы узлов сопротивления, основой которых являлись населенные пункты и господствующие высоты. Насыщенность ее огневыми средствами не превышала, однако, 15–20 пулеметов и 12–15 орудий и минометов на километр фронта. Оперативных резервов противника в непосредственной близости советская разведка не обнаружила.
Впрочем, ввиду краткости отведенного на подготовку времени штаб армии располагал довольно скудными данными о противнике: были известны общее начертание переднего края, расположение небольшого количества пулеметных точек и некоторые районы расположения артиллерийских батарей. Поэтому лишь 30 процентов советской артиллерии выделялось для подавления конкретных огневых точек. Основная масса артиллерии должна была подавлять районы целей в период артподготовки и сопровождения атаки.
Таким образом, 10-я гвардейская армия, командование которой принял генерал-лейтенант М.И. Казаков, имела абсолютное превосходство над врагом как в огневых средствах, так и в ударной силе. Только в первом эшелоне армии действовало шесть дивизий, а плотность артиллерийской группировки достигала 180 стволов на километр фронта. Специально сформированная контрбатарейная группа насчитывала до 200 орудий калибра 122 и 152 мм.
Левее армия генерала Чистякова наносила удар на Маево.
Тем не менее наступление развивалось крайне медленно. Войска продвигались вперед по два, иногда по одному километру в день. Наибольших успехов добился 15-й гвардейский корпус генерала Н.Г. Хоруженко. В первые сутки он продвинулся на глубину 6 км, к исходу третьего дня операции достиг второй оборонительной полосы. Однако левофланговые 7-й и 19-й гвардейские корпуса сильно отставали, отчасти потому, что попытка соседей 6-й гвардейской армии прорвать оборону противника провалилась. Чтобы не попасть под фланговый удар, вместо наступления всеми силами строго на север генералу Казакову часть дивизий приходилось разворачивать фронтом на запад. Уже 1 февраля в бой пришлось бросить дивизии второго эшелона и танковые бригады, в ночь на 5 февраля в сражение был введен 100-й стрелковый корпус.