На центральном участке, сражаясь с двумя пехотными дивизиями противника, продолжала удерживать Лужский рубеж с открытыми флангами — фактически в «мешке» — оперативная группа Астанина, в которой насчитывалось 45 тысяч человек, 97 исправных танков и 38 бронемашин, 355 орудий, 140 минометов и 930 пулеметов. Проанализировав сложившуюся обстановку, штаб Северного фронта 19 августа докладывал главкому: «Противник, силами до двух дивизий, сковывая нашу группировку на Лужском направлении, силами пяти пехотных дивизий, двух моторизованных дивизий, двух-трех танковых дивизий развивает наступление на Красногвардейск, Красное Село и из района Волосово на станцию Сиверская с целью — во взаимодействии с группировкой в районе станции Батецкая — окружить нашу Лужскую группировку для дальнейшего развития наступления в направлении на Ленинград». Ворошилов посчитал эти выводы паническими и никаких мер по перегруппировке войск не принял.
На следующий день Рейнгардт перерезал Лужское шоссе южнее Красногвардейска. Ворошилов и Жданов, не решаясь испросить у Сталина разрешения на оставление Луги, продолжали ждать, что все «рассосется» само собой — враг со дня на день окончательно выдохнется. Только утром 22 августа генерал Астанин получил директиву на отвод своих дивизий «на заблаговременно подготовленный рубеж», при этом в качестве ближайшей задачи войскам группы приказывалось уничтожить южнее Красногвардейска корпус Рейнгардта! Выставив арьергарды, командующий повел группу, переименованную в Южную, вдоль железной дороги на север.
24 августа эсэсовская дивизия заняла Лугу. Для преодоления кризиса южнее озера Ильмень фельдмаршал Лееб перебросил к Старой Руссе из-под Луги и с Новгородского направления 3-ю мотодивизию и дивизию СС «Мертвая голова», объединив их под командованием генерала Манштейна и его штаба. На смену 56-му мотокорпусу в район Луги прибыл из Смоленска штаб 50-го армейского корпуса генерала Георга Линдеманна, объединивший 269-ю пехотную и полицейскую дивизию СС. Одновременно германское командование спешно перебрасывало через Вильнюс на старорусское направление 39-й моторизованный корпус генерала Шмидта в составе 12-й танковой (96 танков), 18-й и 20-й мотодивизий.
С 19 по 22 августа две моторизованные дивизии Манштейна внезапно ударили в открытый фланг и тыл армии генерала Качанова и, во взаимодействии с пехотными дивизиями Хансена, наголову разбили советские войска, отбросив их за реку Ловать. Причем 34-я армия фактически бежала с поля боя, потеряв к 25 августа около 60 % личного состава и свыше 80 % боевой техники, часть соединений попала в окружение. «Кичливый» Манштейн сообщает, что только его корпус захватил 12 тысяч пленных, 141 танк, 246 орудий и особо ценный трофей — секретную реактивную установку. Генерал Собенников за провал операции, потерю Новгорода и неудовлетворительное управление войсками был немедленно снят с должности командующего фронтом. Его место занял генерал-лейтенант П.А. Курочкин.
