1941年12月10日，梅列茨科夫和第四集团军参谋长斯捷利马赫突然被召到大本营。在场的有斯大林、总参谋长沙波什尼科夫、列宁格勒方面军的首长、第二十六集团军司令员索科洛夫中将、第五十九集团军司令员加拉宁少将等。大家都站在一张桌子旁，桌上放着西北方向情况图。
沙波什尼科夫首先讲话，他说：“为了联合在沃尔霍夫河以东作战的各集团军，最高统帅部大本营决定成立沃尔霍夫方面军。该方面军的主要任务是，先协助粉碎敌人向列宁格勒的进攻，尔后和列宁格勒方面军共同粉碎在该地区作战的德军集团，并解除列宁格勒的封锁。任命梅列茨科夫为该方面军司令员，斯捷利马赫将军为参谋长，军事委员为一级集团军级政委扎波罗热茨。”
沙波什尼科夫还宣布了方面军的编成，指定了作战分界线。方面军编有第四、第五十二、第五十九集团军和第二突击集团军。第四和第五十二集团军奉命追击退却之敌。第五十九集团军和第二突击集团军暂留在组建地域。方面军右翼经过基里希以北，左翼依托伊尔门湖。梅列茨科夫的右面为列宁格勒方面军的第五十四集团军，左面为西北方面军的第十一集团军。
梅列茨科夫在大本营听取了指示，又在总参谋部讨论了一些必要的问题之后离开了莫斯科。新成立的沃尔霍夫方面军参谋人员和将军们已来到方面军司令部等候梅列茨科夫的到来。
12月17日晚，梅列茨科夫尚在紧锣密鼓地安排各军种的攻防工作，突然收到了大本营的作战命令，根据这项命令，方面军应在中部即向格鲁津诺、锡韦尔斯卡亚和沃洛索沃实施主要突击，从南面深远地迂回列宁格勒。大本营命令第五十九集团军和第二突击集团军来完成这项任务。右翼第四集团军预定向基里希和托斯诺总方向进攻，与列宁格勒方面军所属第五十四集团军协同动作，围歼在姆加以北向拉多加湖前进的德军。左翼第五十二集团军攻占诺夫哥罗德，尔后向索利齐进攻，保证沃尔霍夫方面军向西北推进。
12月20日，根据大本营的指示，列宁格勒方面军的部队首先对德军实施了突击，但进展不大，接着转入了防御。随后，该方面军的第五十四集团军开始了进攻。
接着，梅列茨科夫的第四集团军的先头部队，稍后还有第五十二集团军的先头部队也开始了攻击，并抵近沃尔霍夫河。在后来的几天中，它们在格鲁济诺以北和季戈达河河口地区夺取了3个不大的登陆场。但由于面积小和地形开阔，不能作为集中兵力和进一步发展进攻的地点。苏军想以冲击来扩大这些登陆场，但未达到目的。而德军在沃尔霍夫河东岸的基里希和格鲁济诺附近却控制了两个相当大的战术登陆场。
在这种情况下，梅列茨科夫本想令第四和第五十二集团军停止进攻，补充人员和武器，待休整几天，第五十九集团军和第二突击集团军到达后，再次攻击。
然而，由于列宁格勒的情况万分严重，大本营认为，沃尔霍夫方面军应不停顿地发展进攻，尽快地渡过沃尔霍夫河，以尽早突破列宁格勒的封锁。大本营还于12月底向沃尔霍夫方面军派出了自己的代表麦赫利斯，来催促梅列茨科夫的行动。
12月快过去了，第五十九集团军和第二突击集团军却没有到达。按照总参谋部的计划，这两个集团军的第一梯队应于12月25日前到达，然后全集团军发起总攻。而到了1942年1月初，集团军的预备队只到了一个师。这期间，第四和第五十二集团军的攻势越来越弱。
梅列茨科夫当时既为即将发起的进攻高兴，也为进攻没有把握而担忧，因为没有准备就绪的进攻会造成严重的后果。根据梅列茨科夫的请求，方面军全部兵力转入进攻的时间推迟到1942年1月7日。
然而，到规定的期限方面军仍没有做好进攻的准备，原因还是军队没按时集中起来。第五十九集团军到规定的时限只展开了5个师，还有3个师在开进途中。第二突击集团军只有一半多一点的兵团占领了出发位置，其余的兵团、集团军炮兵、运输车辆和某些部队还沿着唯一的铁路跟进。航空兵也没有到达。
另外，已到达的军队的保障工作也很不充分：炮兵没有光学仪器和通信器材，有些甚至没有火炮前车。运载技术装备的列车也没有下落，据说它们开到各集团军的原来配置地去了。
梅列茨科夫只好向大本营拍发了电报，请求分析当前情况，采取必要的措施。梅列茨科夫的请求没有白费，红军炮兵主任沃罗诺夫来到了方面军。梅列茨科夫向他介绍了情况。
沃罗诺夫说：“好吧，现在，炮兵部队指挥员们可在布多戈希车站得到通信器材和炮兵仪器。至于前车，估计马上就会运到。”
沃罗诺夫在方面军呆了几天。他了解了作战条件，特别是炮兵在森林和沼泽地的使用问题，给方面军炮兵解决了部分弹药。不过，即使在他的参与下，梅列茨科夫也没得到方面军所需要的一切，他们一直没有足够的炮弹。
还有一个重要的原因影响梅列茨科夫按时发动进攻，这就是直到1942年1月初，方面军实际上没有自己的后勤。在方面军建立这么短的时间内，梅列茨科夫实际上无法在必要的地域组成后勤部队和机关，来不及组织前进路线和积聚物资器材。
战役准备不好也就决定了它的结局不会好。方面军于1月7日转入进攻，遇到了德军迫击炮和机枪火力的猛烈射击，梅列茨科夫的部队被迫退回到出发位置。这时别的缺点也暴露出来了。战斗实践表明，军队和司令部的训练不能令人满意。指挥员和司令部不会指挥部队，也不会组织部队间的协同动作。
为了克服这些缺点，方面军军事委员会请求把战役再推迟几天。然而，当梅列茨科夫的部队勉强集中时，德军却加强了防御。德国侦察机关不仅发现了沃尔霍夫方面苏军正在准备进攻，而且还相当准确地判明了苏军进攻的主要路线。
希特勒统帅部获得了上述情报后，采取了相应的措施。梅列茨科夫从俘虏的口供中得知，德军统帅部变更了军队部署，用新锐兵团替换下了在提赫文附近的战斗中伤亡惨重的兵团。第三十九摩托化军的坦克师和摩托化师到达附近的柳班地区后，还补充了人员和技术装备，建立了具有一定纵深的防御。
当梅列茨科夫把收集来的情报做了对比以后发现，德军已构筑好阵地，设有抵抗枢纽和支撑点配系，有大量的土木质发射点和机枪座，并正在等待苏军进攻。德军防御的前沿基本上在沃尔霍夫河西岸，它的正面有密集的斜射和侧射火力。沿基里希一诺夫哥罗德铁路的土堤上，还构筑了第二防御地区。它是由筑有工事的居民地组成的防线，各居民地之间有火力联系。在沃尔霍夫河和铁路线之间，也设置了密集的铁丝网和地雷场。防御纵深主要是由居民地组成的枢纽。德军的防御还可得到强大的炮兵和航空兵的支援。
另外，在沃尔霍夫方面军的正面，总共有德军13个师。这些师差不多都是满员师，训练有素，并有充足的武器弹药。
沃尔霍夫方面军在进攻前的情况是：方面军的右翼是第四集团军，它的突击集团配置在左侧。该集团军除2个师外，其余所有兵团都在以前的战斗中大为削弱，每师仅有3500至4000人。此外，火炮、迫击炮和自动武器残缺不全。该集团军由于各部队和兵团缺员和武器不足，因此并不占有对德军的优势。第四集团军的左面是第五十九集团军，它的突击集团正对着格鲁济诺附近的德军登陆场。该集团军大约有一半兵团在过去的战斗中被大大削弱。不过从人数上看，该集团军还算是最强大的。
第二突击集团军绝大多数是旅的编制。它由1个步兵师和7个步兵旅组成，沿沃尔霍夫河东岸展开，兵力仅相当于1个步兵军。该集团军没有实战经验。最后，从第二突击集团军左翼到伊尔门湖之间，配置有第五十二集团军，它的突击集团在其右翼。第五十二集团军的各个师缺编更多，而且火炮、迫击炮和自动武器也不足。
苏军的预备队是2个兵员不足的骑兵师和4个独立滑雪营，他们没有第二梯队，没有兵力去加强首次突击，以便向德军纵深发展胜利，也没有兵力去实施末次突击。梅列茨科夫把一切希望都寄托在大本营答应给他的那个合成集团军，它是从大本营预备队中抽调的。这个集团军估计到沃尔霍夫方面军向沃尔霍夫河对岸强渡时才能到达。
梅列茨科夫把主力放在莫斯科至列宁格勒公路和铁路方向上。这一方向的优点是道路良好，并且直接指向列宁格勒。但同时梅列茨科夫也了解到，德军在这里修筑了永备火力点，并且配置了大部分炮兵，而且这一方向上的工事也比别的方向牢固。沃尔霍夫河及其附近宽大和开阔的洼地虽已结冰，但没有对德军火力压制的条件下是难以通过的，而苏军的炮兵和航空兵的力量明显不足。
梅列茨科夫考虑到在该方向进攻难以取胜，因此想把主力转移到第二突击集团军的行动地段，以便迂回德军坚固的筑垒阵地，向柳班实施突击。但是，他打算从第五十九集团军中抽调2个步兵旅加强第二突击集团军的想法没有得到大本营的批准。
直到进攻过程中，当发现不能在预定方向上突破德军的防御时，大本营才同意把主力转移到第二突击集团军的行动地域，然而却未能收到应有的效果。由于首次突击丧失了时机，已很难造成对德军的决定性优势。还应指出的是，苏军的所有4个集团军都成一字线配置在宽达150公里的正面上，而主力从一开始就应集中在主要突击地段上。
梅列茨科夫十分清楚即将发起的进攻的困难。但是，列宁格勒极端困难的处境要求他立即开始进攻。于是在1942年1月13日，沃尔霍夫方面军发起了全面进攻。
当沃尔霍夫方面军开始行动时，列宁格勒方面军所属第五十四集团军在费久宇斯基少将的指挥下也转入了进攻，该军沿波戈斯齐那方向实施了突击。它前进了20公里。左邻的西北方面军所属第十一集团军在莫罗佐夫中将的指挥下已经开始了进攻，在南翼给德军诺夫哥罗德集团造成了威胁。当时苏军第十一集团军抵近旧鲁萨。可惜的是，它在那里停了下来，没有攻占旧鲁萨市。
沃尔霍夫方面军发起进攻后，进展缓慢。在第四集团军的地段上，德军对沃尔霍夫方面军阵地实施反冲击，该集团军被迫由进攻改为防御。第五十九集团军未能突破德军防御前沿，在原地踏步不前。只有第二突击集团军和第五十二集团军有些进展。到次日日终时，这两个集团军的突击集团渡过了沃尔霍夫河，攻占了河对岸的一些居民地。
战果最大的是安丘费耶夫上校指挥的步兵第三二七师。它把德军的分队赶出了红村，夺取了他们的坚固阵地。在该师左面，由日利曹夫上校指挥的步兵第五十八旅也进展顺利。该旅经过反复冲击，攻占了居民地雅姆诺。在该旅左面，第五十二集团军的右翼兵团前出到沃尔霍夫河西岸，在这里突破了德军的防御。为了发展胜利，第二突击集团军和第五十二集团军于1月15日晨把第二梯队投入了战斗。
第二梯队投入战斗后，沃尔霍夫方面军的进攻有了起色，但未能彻底粉碎德军的抵抗。部队越前进，德军的抵抗越猛烈，双方损失都很大。
一个星期后，第二突击集团军前出到德军沿丘多沃-诺夫哥罗德铁路和公路构筑的主要防御地带的第二道阵地。梅列茨科夫命令从行进间突破该阵地，但未成功。于是梅列茨科夫把炮兵调到这里来。显然，德军指挥部感到了对它主要供应线造成的威胁，于是向斯帕斯卡亚波利斯季地域调来了预备队，同时也调来了炮兵，以及航空兵的主力。
战斗一天比一天激烈。第二突击集团军几次突破了德军的防御，但德军不惜巨大的代价，又恢复了防线。经过连续三天的冲击，第二突击集团军终于攻占了米亚斯内博尔，并在该方向上突破了德军的主要防御地带。德军指挥部为了封闭突破口，投入了各式各样的部队和分队，它们是从战线的其他地段其中包括从列宁格勒附近调来的。
与此同时，德军“北方”集团军群被迫放弃对列宁格勒攻击的准备，而转入防御。希特勒对该集团军群很不满意，1月中旬希特勒撤换了“北方”集团军群司令官冯·李勃元帅和参谋长布伦内克，由冯·屈希勒尔上将和哈塞接替。
如果说第二突击集团军还有进展的话，那么第四和第五十九集团军的进攻却未奏效。它们的冲击一次比一次弱，后来就完全停了下来。梅列茨科夫的友邻——列宁格勒方面军的第五十四集团军在弹药耗尽后，于1月17日也停止了进攻。
梅列茨科夫把情况上报后，大本营同意把全部力量转移到斯帕斯卡亚波利斯季和柳班方向。在以后的半年中，向柳班方向的进攻成了沃尔霍夫方面军整个战役的核心。从此，这一战役便以柳班战役的名称载入史册。
根据这项决定停止进攻的第四集团军，把作战地段扩大到第五十九集团军的位置，而第五十九集团军则向南移到第二突击集团军的后方。这样一来，在斯帕斯卡亚波利斯季方向就建立了一个由三个集团军组成的军队集团：在中央，第二突击集团军在15公里宽的正面上进攻；在右面是第五十九集团军，它在自己的左翼建立了突击集团；在左面是第五十二集团军的主力。它们还负有发展突破的任务。就这样主要突击方向绕过了德军的筑垒阵地，而苏军进攻的当前目标仍然是柳班。
但是，沃尔霍夫方面军经过激战遭受了很大损失：部队十分疲劳；运输工具和通信器材仍然不足；没有冲锋枪、粮秣，弹药奇缺；森林、积雪和没有道路使军队无法实施广泛的机动。
不久，大本营代表伏罗希洛夫元帅来到前线。他传达了大本营关于在柳班方向加强攻势的要求。过了两天，梅列茨科夫召开了方面军军事委员会会议，讨论目前的形势。梅列茨科夫认为，部队需要喘口气，在此期间要变更部署，前调兵力兵器，前送弹药，整顿交通秩序。
伏罗希洛夫也了解了部队的情况，了解了进行战斗的条件，他差不多走遍了所有的集团军，在骑兵第十三军待了很长时间，和指战员们交谈，鼓励他们，向他们发出号召，鼓励他们同侵略者战斗到底。
梅列茨科夫认为，必须对战役计划做重大修改。沃尔霍夫方面军参谋长同意这个观点，于是他们于2月底向大本营建议变更军队部署，以便抽出兵力加强向柳班进攻的第二突击集团军和负责封锁列宁格勒公路和铁路的第五十九集团军。
具体说来，首先，从第四集团军抽调一个骑兵师去加强骑兵第十三军；整顿向柳班进攻的各师和受命切断列宁格勒公路的各师，给它们补充人员、武器和弹药；加强炮兵集团。
大本营答复，它不反对加强第二突击集团军和第五十九集团军，但不同意整顿进攻的各师，因为这样做就要在一定时间内使进攻停下来，它要求方面军军事委员会在任何情况下也绝对不准停止第二突击集团军和第五十九集团军在柳班和丘多沃方向上的进攻，要想尽一切办法在3月之前到达柳班一丘多沃铁路线。为了帮助沃尔霍夫方面军，大本营指示列宁格勒方面军以第五十四集团军与第二突击集团军实施相向突击，以清除德军丘多沃集团并解放柳班。
沃尔霍夫方面军军事委员会执行了大本营的指示，第二突击集团军经短暂的炮火准备后，于当天向德军的防御阵地发起冲击，以坚决的行动突破了德军的筑垒地域。为了发展突破，决定使用刚刚到达作战地域的波利亚科夫上校的骑兵第八十师和安丘菲耶夫上校的步兵第三二七师。骑兵师首先进入突破口，步兵师在骑兵师之后跟进。
但次日晨，德军在此防守的兵力和新开来的部队又重新封闭了突破口。穿过德军防线的兵团脱离了集团军主力，陷于孤立。它们在5天内抗击了德军航空兵和步兵的冲击。当弹尽粮绝的时候，它们在夜间从敌后突破了防御，并和集团军会合。
大本营为了帮助沃尔霍夫方面军，又下达了新的指令，指示梅列茨科夫在必要时可在每个集团军中建立突击集团。但这些突击集团建成后严重缺少人员和武器装备，也没有航空兵的支援。因此，尽管指挥员竭尽全力，这些突击集团也未能扭转局势。苏军后来在柳班方向的多次冲击都被德军击退了。
3月上旬，苏军第二突击集团军已经楔入德军配置纵深六七十公里，占领了丘多沃至诺夫哥罗德和列宁格勒至诺夫哥罗德两条道路之间的一大块森林沼泽地域，它的先遣部队离柳班15公里，离列宁格勒方面军的第五十四集团军只有30公里，后者是从另一个方向向柳班实施进攻的。德军重兵集团被压缩在一个口袋里，其咽喉部位宽30公里。
柳班地区的德军面临着被包围和被消灭的巨大威胁，接替莱布任“北方”集团军群司令的屈希勒尔急忙从列宁格勒方向和基里希方向调来了3个步兵师，东西相向朝红戈尔卡猛攻，把突向柳班的苏联红军部队包围在红戈尔卡地区。
在这种情况下，苏联红军无法再向前推进了，只好掉头突围，经过几天的苦战，才突出重围，夺取柳班的任务明显无法完成了。差不多同时，第五十四集团军向柳班的进攻也被德军阻止，被迫转入防御。
突击第二集团军部队在撤出红戈尔卡之后，自己已经无力再向柳班发动进攻了，只好在丘多沃至诺夫哥罗德和列宁格勒至诺夫哥罗德两条铁路之间的一大块森林沼泽地域固守待援。突击第二集团军下一步怎样行动？
沃尔霍夫方面军军事委员会想出了三个解决问题的方案：第一个方案是，请求大本营增援，哪怕只给一个集团军也好，以便趁泥泞还不太厉害的时候，取得战役性的胜利；第二个方案是，把第二突击集团军撤出已占领的地域，如情况有利，在其他方向寻机完成战役任务；第三个方案是，固守已占领的地区，待泥泞季节过后，再积蓄力量，恢复进攻。
梅列茨科夫倾向第一方案。该方案可利用已取得的成果，并能使冬季战局善始善终。大本营不反对梅列茨科夫的意见。这个方案的优点在于，它对改善列宁格勒的处境有直接的影响，如果战役成功，就能解除列宁格勒的封锁。
梅列茨科夫也不反对把第二突击集团军撤过丘多沃至诺夫哥罗德的铁路和公路。梅列茨科夫认为，这个方案也是正确的，因为它可以保障该集团军的安全，并能扼守住沃尔霍夫河西岸的登陆场。第三个方案被无条件的摈弃了，因为把第二突击集团军留在森林沼泽地，在交通线十分脆弱的情况下，其供应很可能中断，最后导致覆灭。
德军统帅部好像有意证实梅列茨科夫的担心，它把新的部队包括1个步兵师和党卫军1个警察师调到了突破地段，来对付在丘多沃至诺夫哥罗德公路和铁路地域保护第二突击集团军交通线的沃尔霍夫方面军。守卫在那里的第五十九和第五十二集团军的部队，在德军猛烈的炮火和航空兵的压制下，未能顶住德军的冲击。
3月19日，德军在米亚斯内博尔以西4公里封闭了咽喉部位，从而切断了第二突击集团军的交通线。
梅列茨科夫得知德军进攻的消息后，来到了部队，以便就地采取应付措施。大本营指示第五十九集团军以左翼兵团协同第五十二集团军采取行动，不让德军切断第二突击集团军的交通线，并歼灭德军反冲击的部队。战斗行动由梅列茨科夫亲自指挥。
梅列茨科夫把集团军的后方部队和机关，都拿来去加强步兵第三二七师，还从步兵第三〇五师抽调出两个支队去掩护第三二七师左翼。然后梅列茨科夫又赶到第五十二集团军，去找雅科夫列夫。
“敌人从诺夫哥罗德方面来的压力越来越大。”雅科夫列夫将军报告说，“科舍沃伊上校的步兵第六十五师抗击着敌人的主要突击，该师有集团军炮兵的支援。”
梅列茨科夫和雅科夫列夫来到科舍沃伊上校指挥的步兵第六十五师。德军对防御部队进行了强大的航空兵和炮兵突击，天空不断地传来飞机的轰鸣。沃尔霍夫方面军伤亡很大，但士气高昂。
梅列茨科夫在德军进攻的前几天就知道，以该集团军在这里担任防御的部队是难以粉碎德军的反冲击部队的，因而也不能粉碎德军的企图。因此，在查明情况和掌握了德军的兵力和企图后，他立即决定把第四集团军那个刚得到补充的师调到这个突破地段上来。在该师到达前，由第五十九和第五十二集团军在这里的部队进行扼守。
而当被撕开的缺口最终被封闭时，梅列茨科夫不得不把手中掌握的最后一点兵力，即少尉集训队的全体人员和初级指挥员教导连投入战斗。
学员们以勇猛的突击赶跑了冲向道路的德军的分队，并和从西面进攻的部队会合了。然而，学员们取得的胜利是暂时的。当日晚，第五十九集团军参谋长帕尔恩上校报告，德军再次切断了道路。
两天后，苏军预备队来了，开始肃清第二集团军交通线上的德军。这一次冲击收到了明显的效果。得到坦克加强的沃尔霍夫方面军步兵粉碎了固守的德军，并在第一天就前进了4公里。但是，德军又向战斗行动地域调来了炮兵和航空兵，对苏军狂轰滥炸。沃尔霍夫方面军的前进速度开始降低，后来就完全停下来了。
天黑后，梅列茨科夫命令先遣师再次转入进攻，当夜恢复了原来的态势。次日，该师得到了少尉集训队和冲锋枪连的加强后，在集团军炮兵和“卡秋莎”炮兵营的支援下，又转入了进攻。
苏军实施的新的突击把盘踞在道路上的德军驱赶到南北两面去了。咽喉部位的突破口终于打通了，梅列茨科夫乘机向第二突击集团军运去了粮秣和弹药。
1942年4月23日，根据大本营的决定，沃尔霍夫方面军改编为列宁格勒方面军的沃尔霍夫战役集群。霍津上将任司令员。梅列茨科夫在离任时，向大本营建议，由于第二突击集团军疲惫不堪，以现有的编成，既不能进攻，也不能防御，它的交通线又处在德军的威胁之下，要么派出精锐部队加强该集团军，要么立即把第二突击集团军从森林沼泽地撤出来，否则，就有全军覆没的危险。
但霍津没有听从这一建议，仍然想让第二突击集团军以其现有兵力前进，此时的第二突击集团军只是在名义上是突击的，它连实施防御都有困难，更谈不上去粉碎德军的强大的抵抗了。而通过咽喉部位给它补充兵员又受到了德军的阻拦，在遭受挫折后，霍津不得不放弃了进攻，决定把第二突击集团军撤出来补充休整。
5月21日，大本营批准了霍津的计划，但由于没有预备队，再加上延误了时间，德军发现了苏军的企图，于是德军调来了新的增援部队，于5月30日转入了进攻。
德军以党卫军警察师从北面，第三十八军的第五十八师、第一二六师和第二五〇西班牙师从南面，与第十八集团军配合，向苏军突破口的两侧实施反击。到了6月5日，德军打乱了突击第二集团军的战斗队形，对其进行分割。6月6日，德军完全封住了口袋嘴，把苏军7个师和6个旅共计13万余人紧紧包围起来。
苏军突击第二集团军断绝了与外面部队的联系，粮食和弹药奇缺，它的后卫部队在德军的压力下缓慢地向东南方面退却，前卫部队想打开一条走廊，与第五十九和第五十二集团军部队会合。
但已经没有后备队的第五十九和第五十二集团军根本帮不上忙，他们分散在宽大的正面上，只能勉强顶住德军的进攻，使他们与突击第二集团军之间的距离不再扩大。此时，让这两个集团军的现有部队从包围圈外去缩小与被围部队的距离已不可能了。
梅列茨科夫紧急抽出了3个步兵旅和1个坦克营，把这点微薄的力量编成两个集群，命令他们打开一条宽1公里半到2公里的走廊，并掩护走廊两侧，以保障陷入合围的部队撤出。
6月10日拂晓，上述集群发起了进攻，到了傍晚，苏军却没有一点进展。梅列茨科夫再次组织力量冲击德国包围圈的对外正面。到6月19日，坦克第二十九旅和跟进的步兵终于突破了德军的防御，与从西向东南进攻的突击第二集团军的部队会合。
6月21日，苏军从东西两面沿丘多沃至诺夫哥罗德铁路线打开了一条宽300米至400米的走廊，突击第二集团军一大批负伤的指战员撤出了包围圈。然而不幸的是，跟在伤员后面的部队，没有按照命令去扩大突破口和巩固两侧，而是跟着伤员撤走了。
第二天，德军集中了航空兵和炮兵火力，向走廊猛攻，打开并支撑走廊的苏军顶不住德军的进攻，走廊被切断。梅列茨科夫命令第五十九集团军从西面，突击第二集团军从东面，再次沿铁路线进行相向突击。他特别命令突击第二集团军部队，毁掉全部重装备，把司机和其他专业人员全部编入战斗队，不惜任何代价把突击进行到底。突击时间定在6月23日23时。
23日23时，苏军开始行动，激战持续了一夜。凌晨，再次沿铁路线打通了一条走廊，筋疲力尽的突击第二集团军部队，步履艰难地通过走廊撤了出来。但到中午德军又控制了铁路。傍晚，第五十九集团军的部队又一次打通了走廊，顺着这条双方火力交叉射击的走廊，24日一整夜和25日早晨，又陆陆续续撤出了一批部队。
到了25日早上9时30分，德军再次封闭了走廊，而这一次是彻底封闭了。苏第二突击集团军在德军这次合围中遭到了致命的打击：虽然有约16000人突出了包围，但约阵亡6000人、失踪8000人，被俘约33000人，损失火炮约650门、坦克约770辆。司令安德烈·安德烈耶维奇·弗拉索夫被俘投降。战后列宁格勒方面军司令米哈伊尔·谢苗诺维奇·霍津被解职。
柳班战役虽然没能取得预期的结果，但是，它对1942年上半年苏德战场的形势具有积极意义。沃尔霍夫方面军在诺夫哥罗德以北的进攻，牵制了德军15个师，其中包括1个摩托化师和1个坦克师。另外还迫使德军直接从列宁格勒城下调走2个步兵师和一些独立部队，从其他战场调来6个师和1个旅，为苏军后来粉碎德军北方集团军群并解除对列宁格勒的封锁创造了有利的条件。