После артиллерийской подготовки немецкие войска возобновили наступление на Великие Луки с юго-запада в направлении Алексейково. В нем, помимо действующих здесь 20-й моторизированной и 6-й авиаполевой дивизий, участвовала и переброшенная с Западного фронта 205-я пехотная дивизия. К вечеру следующего дня противнику удалось потеснить части 360-й сд и занять деревню Борщанка. Сюда же для усиления удара командующий группой армий «Центр» генерал-фельдмаршал фон Клюге решил перебросить 331-ю пехотную дивизию с задачей не позднее 10 января прорваться в город и деблокировать окруженных. Численное превосходство противника и реальная угроза прорыва в город вынудили командование 3-й ударной армии вывести часть сил из боя в Великих Луках и нацелить их на оборону. Так, 2 полка 357-й сд были развернуты на 180 градусов, фронтом на юго-запад, а 47-я механизированная бригада выведена к северо-западу от города с задачей при необходимости контратаковать противника. 7 января усилился нажим немцев и с северо-запада, где частям 8-й танковой и 93-й пехотной дивизий за несколько дней удалось продвинуться на 1–2 км в направлении Великих Лук. Дальнейшее продвижение противника на этом участке было остановлено подразделениями 381-й дивизии и 47-й бригады. На юго-западном направлении в бой вступила 708-я пехотная дивизия.
6 января
Указом Президиума Верховного совета СССР «О введении новых знаков различия для личного состава Красной Армии» введены погоны. Советские погоны были созданы наподобие погон Русской армии. Однако по сравнению с дореволюционной формой, где каждый полк имел свое отличительное шитье и сочетание цветов, советская форма была более унифицирована. Советские офицерские погоны были на пять миллиметров шире дореволюционных. В отличие от дореволюционного времени, цвет погона соответствовал теперь не номеру полка, а роду войск. Имела значение и окантовка. Так, стрелковые войска имели малиновый фон погона и черную окантовку, кавалерия – темно-синий с черной окантовкой, авиация – голубой погон с черной окантовкой, танкисты и артиллеристы – черный с красной окантовкой, а вот саперы и другие технические войска – черный, но с черной же окантовкой. Погранвойска и медицинская служба имели зеленые погоны с красной окантовкой, а внутренним войскам достался вишневый погон с синей окантовкой.
8 января
С 8 января при поддержке крупных сил авиации и артиллерии к Великим Лукам рвались 4 пехотных и 1 моторизированная дивизии. Проводя многократные ожесточенные атаки и не считаясь с потерями, гитлеровцы медленно продвигались вперед. 9 января бои развернулись в 4–5 км от города в районе Донесьево – Белодедово. Прибывшей из резерва фронта 32-й сд было приказано занять оборону в 4 км от города.
9 января
Юго-западнее и северо-западнее Великих Лук немцы предприняли несколько контратак, пытаясь выбить наши подразделения с занимаемых позиций. Огнем из всех видов оружия контратаки гитлеровцев были отбиты. На поле боя осталось более 200 вражеских трупов и 2 сожженных танка.
Отряд калининских партизан за последнее время истребил 157 немецких солдат и офицеров и захватил у противника 4 продовольственных склада. Небольшая группа советских патриотов взорвала железнодорожный мост и из засады уничтожила 3 грузовые автомашины противника.
10 января
10–12 января противник продолжал наступление с двух направлений: северо-запада и юго-запада, причем если на первом он не достиг заметных успехов, то на втором ему удалось приблизиться к городу на расстояние 3,5 км. До 14 января продолжались бои в районе деревень Копытово и Липенка, однако дальше них противнику пройти не удалось. Наступление немецких войск с целью деблокирования окруженного гарнизона не принесло желаемого успеха. Несмотря на ввод в бой крупных резервов, в среднем за сутки противник приближался к городу на 400 метров.
За месяц боев ценой огромных потерь противнику удалось пробить в направлении Великих Лук клин длиной 10 км и шириной 3 км. В сложившейся обстановке было целесообразно ударить под основание клина, блокировав наступающие немецкие части. Однако решить эту задачу имеющимися силами было невозможно. Выполнить замысел могла подошедшая 15 января из резерва фронта 150-я сд. Ей была поставлена задача ударить в центр клина и перерезать его. 16 января части 150-й дивизии перешли в наступление и, преодолевая упорное сопротивление, медленно пошли вперед. Германское командование, почувствовав угрозу окружения, стало отводить войска с вершины клина. К 21 января в ходе ожесточенных боев войска армии вышли на рубеж Демя – Алексейково – Борщанка, практически полностью уничтожив вражеский клин. К 21 января фронт стабилизировался.
11 января