Во втором эшелоне действовали 21-я гвардейская дивизия (командир генерал-майор Денис Васильевич Михайлов) и 78-я танковая бригада (командир полковник Яков Григорьевич Кочергин) с частями усиления. Все стрелковые войска были на автомашинах.
Им предстояло после прорыва тактической глубины обороны противника первым эшелоном нанести удар из глубины в направлении Соколы, Ващеничино, Столбово с задачей захвата дефиле между озерами и в дальнейшем, овладев г. Невель, выдвинуться на рубеж озер Верхитино, Среднее, Должно, Плисса, Невель для обороны до подхода основных сил пехоты.
В резерве оставлялись 146-я гвардейская стрелковая дивизия (командир генерал-майор Сергей Исаевич Карапетян) в районе Зуи, Борисоглеб в готовности двигаться за левым флангом ударной группы и отражать возможные контратаки и 100-я стрелковая бригада (командир полковник Анатолий Иванович Серебряков) в готовности к действиям за ударной группировкой и при отходе противника перед 357-й стрелковой дивизией наступать в направлении Овсянки, Рябиновка. На крайнем южном фланге 3-й ударной армии с юго-запада выдвигалась 31-я стрелковая бригада (командир полковник Леонид Андреевич Бакуев). Ей предстояло двигаться вплотную за 28-й дивизией с задачей овладеть рубежом Заболотье, Петрухи, а затем двигаться на Мясники, Малые Шведы.
С юга действия 3-й ударной армии обеспечивались наступательными действиями 4-й ударной армии в юго-западном направлении, где наносился удар 360-й стрелковой дивизией (командир полковник Иван Иванович Чиннов) с рубежа оз. Свиро, Горелица в направлении Волчьи Горы, Пестрики, Зеленые Луга, Городище с последующим охватывающим ударом по обоим берегам оз. Езерище на Редотенки и Шурмели. Дивизия входила в состав 2-го гвардейского корпуса генерал-лейтенанта А.П. Белобородова. Успех здесь предстояло развить 236-й танковой бригаде (командир полковник Нил Данилович Чупров). Южнее наступала 47-я стрелковая дивизия (командир генерал-майор Виктор Георгиевич Чернов), входившая в состав 83-го стрелкового корпуса генерал-лейтенанта А.А. Дьяконова с задачей овладеть рубежом Завесно, Прудок.
Авиация должна была непрерывно вести разведку полосы наступления с целью вскрыть положение и характер действий противника в ходе операции и своевременно обнаружить подход резервов противника. Истребительной авиации надлежало прикрыть район сосредоточения войск и исходное положение. Бомбардировочной авиации в период подготовки атаки предстояло нанести бомбовые удары по опорным пунктам противника, а с развитием наступления ударами с воздуха вместе с истребителями обеспечить действия подвижной группы, а также нарушить железнодорожное сообщение Полоцк – Дретунь, Невель – Городок – Езерище.
Для уничтожения и подавления огневой системы обороны противника на направлении удара 3-й ударной армии была создана плотность артиллерии 75 стволов на 1 км фронта, без 82-мм минометов и 45-мм орудий. Ударная группа дополнительно усиливалась двумя армейскими минометными полками. Кроме того, для ее поддержки привлекалась на период подготовки и поддержки атаки артиллерия двух стрелковых дивизий и одной бригады второго эшелона. Были организованы также армейские артиллерийские группы, в частности в артгруппу 3-й ударной армии входили шесть артиллерийских полков и один гвардейский минометный полк. Была предусмотрена также артиллерийская поддержка атаки второго эшелона (подвижной группы) и ее прикрытие с воздуха. Продолжительность артиллерийской подготовки была определена в 1 час. Для осуществления всей операции по 3-й ударной армии планировалось израсходовать до трех комплектов боеприпасов.
Инженерное обеспечение предусматривало строительство и ремонт дорог протяженностью 200 км, постройку четырех мостов через р. Ловать и другие более мелкие инженерные мероприятия. Саперы соединений в ночь перед началом наступления должны были проделать несколько десятков проходов в заграждениях противника из расчета не менее двух проходов на стрелковую роту и подготовить переправы для танков и артиллерии через р. Шестиха.
Управление боем в 3-й ударной армии, которой предстояло нанести главный удар, было организовано следующим образом.
Основной КП армии находился в лесу в 2 км севернее Плаксино. Руководство операцией должно было осуществляться с передового КП, оборудованного в Ворохобах, и двух наблюдательных пунктов в районе Рындиха и Веренино. На период операции в армии было создано две группы: Северная (23-я стрелковая бригада, 118-й укрепленный район и 178-я стрелковая дивизия) – командующий группой генерал-майор А.Г. Кудрявцев и Южная (357, 28, 21-я гвардейская стрелковые дивизии, 78-я танковая бригада) – командующий группой генерал-лейтенант С.А. Князьков.