Когда Кюхлер приступил к командованию группой армий "Север", положение ее было отчаянным. Кюхлеру подчинялись 18-я армия (генерала Георга фон Линдеманна) и 16-я армия (генерал-оберста Эрнста Буша). Им противостояло 12 советских армий. У Кюхлера практически не было резервов, его измотанные в боях солдаты почти не имели зимнего обмундирования, а им приходилось сражаться в условиях морозов до 10 градусов. У Кюхлера не было возможности укомплектовать личным составом всю линию соприкосновения с Красной Армией, поэтому зимнюю кампанию в северном секторе он превратил в бои на ключевых позициях, полагая, что с наступлением весенней оттепели советское командование не сможет обеспечить продовольствием и боеприпасами свои передовые части, если он навяжет им позиционную войну. Эта стратегия требовала огромной выдержки, но Кюхлер выдержал.
Бои велись в основном в районе Новгорода, Старой Руссы, Холма и Демянска. Поскольку Гитлер запретил отступать, Холм был окружен 21 января, а Демянск - 8 февраля. Удерживавшие их гарнизоны получали подкрепление от Люфтваффе, неся при этом страшные потери. Старая Русса была оставлена советскими войсками только после упорных рукопашных боев на улицах города.
Для удержания своих опорных пунктов, сведения к минимуму и блокирования прорывов противника Кюхлеру пришлось осуществить целый ряд отдельных мероприятий. Он создал отборные батальоны из латышских волонтеров, в качестве пехоты использовал технический персонал и наземную обслугу Люфтваффе. Чтобы усилить опорные пункты, Кюхлер ослабил другие, менее важные участки (обеспечив возможность других прорывов советских войск). Как бы то ни было, к марту стало ясно, что с кризисной ситуацией он справился, более или менее стабилизировав свой фронт. Теперь Кюхлер начал предпринимать контратаки, направленные на ликвидацию советских прорывов и спасение окруженных гарнизонов.
15 марта Кюхлер начал наступление по обеим сторонам Волховского выступа. Спустя 4 дня две советские армии оказались отрезанными. Сражение по ликвидации котла было яростным, борьба продолжалась до середины июля, но в конце концов 17 дивизий Красной Армии были уничтожены. Большинство защитников были убиты; только 32000 солдат были взяты в плен.
Затем Кюхлер предпринял две неудачные попытки выручить гарнизон Холма. Наконец, 5 мая, с третьей попытки ему это удалось. Защитники, пробывшие в осаде 103 дня, были спасены. Чтобы спасти 100000 солдат, оказавшихся в ловушке под Демянском, Кюхлер создал специальный ударный отряд из 5 дивизий, которые искусно разместил у Старой Руссы. 21 марта под командованием генерал-лейтенанта Вальтера фон Зейдлитц-Курцбаха началось наступление. Преодолев 24 мили по грязи, немцы прорвали 5 линий эшелонированной советской обороны. 20 апреля Зейдлитц достиг западной границы котла. Но только 2 мая со II корпусом в Демянске был установлен слабый сухопутный контакт.
