Завершился прорыв обороны 48-й армии на новгородском направлении 13 августа. Решающую роль в этот день сыграл тот факт, что в руки немцев попал подробный план обороны 128-й стрелковой дивизии. На нём были обозначены минные поля, основные узлы сопротивления и распределение сил между различными участками обороны. В соответствии с этим командиры 11-й и 21-й дивизий ввели своих сапёров для ликвидации обширных минных полей, за сапёрами следовали авангарды наступающих полков. Для уничтожения ДОТов использовались 88-мм зенитки.
14 августа 21-я пехотная дивизия вышла к шоссейной дороге Новгород — Луга, а 11-я пехотная дивизия — к железной дороге на том же направлении. Сапёрный батальон 11-й дивизии взорвал мост на этой дороге. Советские войска на Лужском рубеже постепенно утрачивали ниточки коммуникаций, которые связывали их с тылом. Утром 15 августа немцами была предпринята попытка с ходу овладеть Новгородом, но она потерпела неудачу. На Новгород обрушились пикировщики VIII авиакорпуса. Позднее в отчётных документах немецкое командование признавало ключевую роль авиации в штурме Новгорода: «Сопротивление было подавлено атаками пикирующих бомбардировщиков, которые подожгли город во многих местах».
В вечерние часы 21-я пехотная дивизия просочилась в город, и утром 16 августа над новгородским кремлём развевался немецкий флаг. Однако сражение за город на этом не закончилось. Полк 21-й пехотной дивизии и 424-й полк 126-й пехотной дивизии остались совместно с VIII авиакорпусом штурмовать город, а остальные полки 21-й дивизии и 11-я пехотная дивизия начали наступление на Чудово.
Начальник Генерального штаба Красной армии маршал Б. М. Шапошников 16 августа приказывал «Город Новгород не сдавать и держать до последнего бойца» [11]. В распоряжение командования Северо-Западного фронта Б. М. Шапошниковым направлялись свежесформированные 291-я, 305-я и 311-я стрелковые дивизии. Первая должна была занять рубеж реки Волхов, а вторая — оказать непосредственную поддержку войскам 48-й армии в боях за Новгород. Сражение за восточную часть Новгорода продолжалось до 19 августа. Основным его участником с советской стороны были остатки 28-й танковой дивизии полковника И. Д. Черняховского и 1-й горнострелковой бригады. Немецким войскам приходилось отбивать советские контратаки с применением танков, в ходе одной из которых 18 августа 3-й пехотный полк 21-й пехотной дивизии был полностью окружён. Однако мощная поддержка с воздуха в конечном итоге обеспечила немцам успех в боях за Новгород.
