9月9日，德军又向列宁格勒发起新的进攻。进攻前，德军对该市进行了猛烈的炮击和空中轰炸，情况异常紧急。德军已突至城市接近地。朱可夫大将负责指挥方面军，他领导的方面军军事委员会作出的第一个决定是：即使战至最后一人，也要守住列宁格勒。苏联军民团结一致誓死保卫列宁格勒。德军统帅部未能实现其在 9月份夺取列宁格勒的计划，遂于10月中旬决定向季赫温实施突击。11月8日，德军夺取了季赫温，切断了最后一条铁路，这条铁路是将物资运至拉多加湖，再由水路运至被围城市的必经之路。12月9日苏军又攻占了季赫温，并将德军赶过沃尔霍夫河。在1941年冬季那段最艰难的日子里，列宁格勒人奇迹般地在拉多加湖冰面上开辟了一道冰上公路，通过这条与外界联系的唯一“生命之路”，运进粮食，运出伤员，从而战胜了严寒和饥饿的威胁，挫败了德军困死列宁格勒人的企图。
1942年1—10月，列宁格勒方面军和沃尔霍夫方面军的突击集团东西夹攻和锡尼亚维诺方向实施的顽强战斗，疲惫消耗了德军基本兵力。但是由于兵力兵器不足和军队指挥上的缺点，两次战役都未取胜，未能解除城市封锁。这段时间，在列宁格勒附近，掀起了群众性的狙击手运动。
1943年1月12日，列宁格勒方面军所属第67集团军各兵团、沃尔霍夫方面军所属突击第2集团军各兵团和第8集团军部分兵团，根据最高统帅部大本营的命令着手实施“火星”战役。在1943年夏秋战斗中，列宁格勒方面军和沃尔霍夫方面军以积极行动打破了德军再度前出拉多加湖沿岸和重行封锁列宁格勒的企图。苏军肃清了沃尔霍夫河岸基里希登陆场的德军，攻占了德军坚固防御枢纽部锡尼亚维诺，从而改善了自己的战役形势。
由于苏军在斯大林格勒战役、库尔斯克战役、左岸乌克兰、顿巴斯战役及第聂伯河战役中的胜利，至1944年初已具备在列宁格勒、诺夫哥罗德两市附近实施进攻的有利条件。列宁格勒-诺夫哥罗德战役的结果使“北方”集团军群遭到重创，列宁格勒州几乎全境解放。1944年夏，苏军击溃了苏德战场北翼德军战略集团，从而注定了芬兰退出战争，德军战略战线的北翼处于彻底崩溃边缘。