Принимая во внимание сложившуюся ситуацию, Военный совет Северо-Западного фронта посчитал необходимым вывести войска 34-й армии за реку Ловать, где организовать оборону по восточному берегу, а войскам 11-й армии продолжать обороняться по реке Полисть и только при угрозе окружения отходить на рубеж Ловати. Для усиления войск армии ей передавались 7 танков «КВ», расположенных в районе станции Полисть. 22 августа немцы неоднократно пытались сбить полки 254-й дивизии с занимаемых позиций по берегу реки Полисть. В основном пехотинцы смогли отстоять занимаемый рубеж, за исключением батальона 933-го полка, который отошел из района Льнян и Кочериново. Второй удар по дивизии наносился непосредственно со стороны Старой Руссы. 180-я дивизия 22 августа второй отошла за Ловать.
Официально переход к обороне был определен директивой № 034/оп от 23 августа, которой предусматривалось для 11-й и 34-й армий организация обороны по реке Ловать с сохранением переправ через нее и предмостных укреплений.
В ночь на 23 августа противник начал обтекать левый фланг 180-й дивизии и занял Борисово, создав угрозу удара во фланг и тыл всей дивизии. Для исправления обстановки была предпринята контратака, но неуверенность в силах привела к тому, что в течение дня 23 августа войска 11-й армии начали отступление на восток. При этом перед их фронтом не было мощных группировок или механизированных соединений. Превосходящие силы отмечались только на фронте 254-й дивизии. После отхода 254-й дивизии левый фланг 202-й дивизии оказался открытым и пришлось сначала растягивать его, чтобы предотвратить окружение, а затем и отступать, ведя тяжелые бои.
Еще утром 23 августа передовые части противника вышли к реке Ловать на участке Черенчицы — Ходыни и попытались переправиться через нее, но были отбиты. В ночь на 24 августа армия не смогла организовать оборону и утром продолжила отход на реку Пола. Преследование осуществлялось мелкими группами противника. Разрозненные группы бойцов 34-й армии пытались организовать оборону на рубеже Демидово — Пинаевы Горки, но также были отброшены.
Отход 34-й армии на реку Пола открывал левый фланг 11-й армии, где противник потеснил 21-й мотострелковый полк и вышел к деревне Сутоки, Александровка и Новое Рамушево. 180-я и 254-я дивизии занимали свои оборонительные позиции по реке Ловать. Немцы осваивали оставленные траншеи на западном берегу, приспосабливая их для ведения боя в восточном направлении. Для обеспечения стыка с 34-й армией на рубеж Налючи — Большие Роги выдвигалась 183-я дивизия, а 182-я — на рубеж Большие Роги — Колома. 202-я дивизия выдвигалась в район Васильевщины и Сутоки. В течение дня 25 августа ее 645-й полк вел бой за Сутоки, где оборонялась группировка при поддержке пяти танков. Утром 26 августа 645-й полк смог отбить Сутоки, но к вечеру был снова отброшен на прежние позиции. 21-й полк в течение дня отбил 4 атаки противника, и к вечеру был вынужден отойти до Новоселья, Присморожья и Александровки. На других участках обороны 11-й армии существенных боевых действий не произошло.
На участке 34-й армии в течение ночи и утра 26 августа немцы захватили передовыми частями Демидово, Дубки и Великое Село. Части 245-й дивизии отошли на рубеж южнее Залучье и Шумилино.
