Войскам 11-й армии под командованием генерал-лейтенанта В. И. Морозова пришлось отражать атаки противника восточнее Старой Руссы на рубеже р. Редья. Поэтому наступление войск Северо-Западного фронта, по существу, вылилось в контрудар 34-й армии, которой командовал генерал-майор В. М. Качанов, и соединений левого фланга 11-й армии с целью разгрома вражеской группировки в районе Старой Руссы.
Утром 12 августа, еще до того как был прорван фронт 48-й армии в районе Шимска, 34-я армия и войска левого фланга 11-й армии Северо-Западного фронта нанесли контрудар по противнику. К вечеру 14 августа части 34-й армии продвинулись до 40 км в направлении Морино и вышли к железной дороге Дно - Старая Русса, глубоко охватив правый фланг вражеских войск в районе Старой Руссы. К этому же времени 11-я армия вышла к Старой Руссе с востока. Успех 11-й и 34-й армий, развитие которого могло привести не только к окружению немецко-фашистских войск в районе Старой Руссы, но и-к созданию угрозы тылу группировки противника, наступавшей на Новгород, привел в замешательство германское командование.
В течение 13-15 августа командующий Северо-Западным фронтом и командующий 48-й армией пытались организовать и осуществить силами 70-й, 237-й сд и 1-й дивизии народного ополчения контрудар с рубежа р. Луга (южнее Батецкой) во фланг войскам противника, наступавшим на Новгород. Однако все эти попыткине дали результатов. Неудача объяснялась прежде всего тем, что в ходе подготовки контрудара, и особенно при перегруппировке и сосредоточении войск, командиры частей и соединений мало уделяли внимания маскировке. Поэтому противник каждый раз своевременно вскрывал намерения наших войск и принимал соответствующие контрмеры. Кроме того, Северо-Западный фронт не располагал достаточным количеством авиации, а армия - наземными средствами противовоздушной обороны, чтобы прикрыть сосредоточение войск, предназначавшихся для контрудара, от воздействия вражеской авиации.
"12 августа маршал Ворошилов наносит контрудар недавно сформированной 34-й армией, включавшей 8 пехотных дивизий, танковый и кавалерийский корпус, которым был дан приказ прижать 10-й немецкий корпус к южному берегу озера Ильмень, а затем уничтожить. За два дня наши войска продвинулись на 60 км, вызвав серьезные опасения у немецкого командования за целостность тыла своих дивизий, достигших района Новгорода. 10-й немецкий армейский корпус, подошедший к реке Ловать, попал в тяжелое положение и вынужден был перейти к обороне. На его правом фланге сильная группировка русских войск внезапно переправилась через реку Ловать и угрожала отбросить корпус к озеру Ильмень. Чтобы спасти Хансена, Лееб перебрасывает из района Луги 56-й танковый корпус в 16-ю армию и бросает их против левого фланга русских, которые уже поворачивали на север. 19 августа, после марш-броска более чем на 100 миль, Манштейн наносит двумя своими дивизиями (3-я мотострелковая и 3-я мотострелковая СС "Мертвая голова") удар в тыл советской 34-й армии, которая оказалась зажата между ним и 10-м корпусом. Танковые соединения вместе с 10-м армейским корпусом отбросили русские войска назад за реки Ловать и Пола. Танковый корпус 3-й танковой группы, подошедший с юга, уничтожил, наконец, эту группировку противника у западных отрогов Валдайской возвышенности. Одновременно южный фланг 16-й армии продвинулся вперед до рубежа восточная оконечность озера Ильмень, район Осташкова. К 23 августа 34-я советская армия понесла потери и отошла."
16 августа противник овладел западными районами Новгорода и попытался с ходу захватить восточную (заречную) часть города, но эта попытка ему не удалась. Соединения Новгородской оперативной группы до 24 августа удерживали восточную часть города. Особое упорство в обороне города проявила 28-я танковая дивизия, которой командовал полковник И. Д. Черняховский.
Из высказываний Гота:
"Таким образом, в то время как ОКХ еще предавалось надежде в конце августа нанести решающий удар по Москве, Гитлер снова под влиянием одной неудачи группы армий "Север", имевшей местный характер, 15 августа принял решение: "Группе армий "Центр" дальнейшее наступление на Москву прекратить. Из состава 3-й танковой группы немедленно передать группе армий "Север" один танковый корпус (одну танковую и две моторизованные дивизии), так как наступление там грозит захлебнуться". Что же послужило причиной так неблагоприятно оценивать обстановку в группе армий "Север"?
Один из двух корпусов 16-й армии, продвигавшихся южнее озера Ильмень на восток, а именно 10-й армейский корпус, был атакован значительно превосходящими силами русских (восемью дивизиями 34-й армии) и оттеснен на север к озеру. В ответ командование группы армий "Север", стремясь облегчить весьма тяжелое положение 10-го армейского корпуса, решило выделить для нанесения контрудара одну дивизию СС и одну моторизованную дивизию, которые до этого принимали участие в боевых действиях под Лугой и в районе озера Ильмень... Сейчас же, группа армий "Центр" была ослаблена на половину танковой группы, и это в момент, когда оставалось сделать последний шаг к достижению цели операции, то есть к овладению Москвой. Выделенный из состава 3-й танковой группы 39-й танковый корпус (12-я танковая, 18-я и 20-я моторизованные дивизии) были использованы не на месте, где решался исход операций, а направлен далеким кружным путем через Вильнюс на северное крыло группы армий "Север". Этому корпусу предстояло выполнить основное желание Гитлера: захватить Ленинградский промышленный район и изолировать "цитадель большевизма" от Москвы. Продвигаясь южнее Ленинграда на восток и преодолевая невероятные трудности, корпус достиг Тихвина. Несколько недель спустя 41-й танковый корпус, до этого успешно наступавший на Ленинград, вынужден был остановиться и отойти".
Из последней цитаты Гота следует, что действия именно Ворошилова поставили крест на плане "Барбаросса" и заставили Гитлера отменить наступление на Москву уже летом и еще раз попытаться разгромить войска Северо-западного направления и опять - неудачно.Точно так же Гальдер размышляет о предполагаемых действиях Ворошилова.
"В районе Валдайских высот Ворошилов начал переформирование частей, разбитых в боях южнее озера Ильмень. Замена моторизованных соединений, а так же строительство оборонительного рубежа на Валдае заставляет предполагать, что противник готовится на этом участке занять оборону в ожидании немецкого наступления с Ловати. Исходя из русской оборонительной тактики, можно предположить, что создаваемые позиции будут приспособлены для активной обороны" - записывает он 27 августа 1941 г.
Прорыв немецких войск на Демьянск.
Были предприняты необходимые меры по выводу из окружения войск 34-й армии. Один из штабных офицеров перелетел на самолете ПО-2 через вражеские боевые порядки и обнаружил в лесу трех комдивов этой армии — двух генералов и одного полковника. Разделив окруженные части армий на три колонны, они повели их на прорыв. Из окружения вышли 163-я мотострелковая дивизия, 257-я и 259-я стрелковые дивизии, 270-й корпусной артполк с материальной частью, а также остатки нескольких других соединений, возглавленные начальником оперативного отдела штаба армии полковником Юдинцевым.
11 сентября неподалеку от деревни Заборовье установлен контакт со вторым эшелоном штаба 34-й армии. Здесь оказались начальник артиллерии армии генерал-майор артиллерии В. С. Гончаров и командарм К. М. Качанов. Оба они ничего толком о своих войсках не знали и выглядели растерянными. Через день армейское руководство было заменено. Исполняющим обязанности командарма стал генерал-майор П. Ф. Алферьев, начальником штаба - генерал-майор М. Т. Романов, начальником артиллерии - генерал-майор артиллерии М. Н. Чистяков. 14 сентября в армию влились свежие силы, в том числе 1300 коммунистов и комсомольцев, 70 политработников.
12 сентября 11-я и 27-я армии пополнились каждая двумя дивизиями. Противнику был нанесен ряд контрударов.