Phương diện quân Tây Bắc do tướng P. A. Kurochkin được giao nhiệm vụ tấn công quân Đức theo hai hướng với xuất phát điểm ở phía Nam Hồ Ilmen. Hướng thứ nhất là một mũi tấn công trực diện xuyên qua Staraya Russa nhằm cắt đôi Tập đoàn quân số 18 và số 16 của Đức; phối hợp với nỗ lực giải vây cho Leningrad của Phương diện quân Volkhov và Phương diện quân Leningrad. Mũi tiến công thứ hai theo hướng Tây Nam nhằm vào. Đòn tấn công này do các tập đoàn quân số 33, số 3 và tập đoàn quân xung kích số 4 đảm nhiệm (hai tập đoàn quân sau vừa mới được thay đổi tên gọi). Mục tiêu cao nhất của chiến dịch là hình thành một gọng kìm lớn ở phía Bắc nhằm hợp vây toàn bộ Cụm Tập đoàn quân Trung tâm của phát xít Đức.