К. А. Мерецков, правильно оценив роль 2-й горнострелковой дивизии противника, решил направить против нее главный удар, прорвать немецкую оборону на узком участке фронта к югу от озера Чапр, развить успех на всю глубину оперативного построения противника и овладеть Петсамо. На остальном фронте в период прорыва предполагалось обороняться слабыми силами 45-й стрелковой дивизии и 3-й мотострелковой бригады. Вместе с тем командующий предусмотрел обход открытого южного фланга вражеской обороны, выделив для этого 126-й и 127-й легкие стрелковые корпуса. Один из них, 127-й, получил задачу выйти в район Салмиярви (с большим отрывом от главных сил), чтобы изолировать немецкий гарнизон в районе Никеля от путей отхода в Норвегию. Затем командующий намеревался прикрыться со стороны Салмиярви, откуда ожидал возможных контрдействий противника, а главными силами повернуть на северо-восток и разгромить оборону немецко-фашистских войск по реке Титовка. В этот момент ранее оборонявшиеся войска 45-й стрелковой дивизии и 3-й мотострелковой бригады также переходили в наступление и наносили удар по обороне противника с фронта. На участке прорыва создавалась артиллерийская плотность в 160-170 орудий и минометов на километр фронта, обеспечивалось значительное превосходство в воздухе.
Ставка рассмотрела предложения Военного совета Карельского фронта и с планом в основном согласилась. Однако при этом сделала существенные поправки, которые касались прежде всего взаимодействия 14-й армии с Северным флотом. Последний мог выделить в период прорыва обороны противника значительные в той обстановке десантные силы и средства в районе полуострова Средний, а в ходе операции - и для действий в различных пунктах морского побережья. Эти возможности нельзя было не использовать.
Командующему Северным флотом адмиралу А. Г. Головко было приказано организовать наступление бригад морской пехоты с указанного полуострова в южном направлении. Удары моряков нацеливались прямо в тыл обороны гитлеровцев по реке Титовка и при активном проведении должны были дезорганизовать ее во взаимодействии с фронтальными ударами выделенных для этого небольших сил 14-й армии.
Предусмотренный К. А. Мерецковым маневр на Титовку был сложен. К тому же при наступлении моряков Северного флота с полуострова Средний в нем вообще отпадала всякая необходимость.
Ставка указала фронту: "Не распылять сил для действий на северо-восток вдоль р. Титовка". И потребовала главные усилия направить на быстрейшее овладение Петсамо. Что же касается 127-го легкого стрелкового корпуса, то было приказано не выбрасывать его далеко вперед на Салмиярви с рискованным отрывом от главных сил, а двигать уступом за левым флангом наступательной группы наших войск.
В начале октября 1944 г. к району прорыва южнее озера Чапр были сосредоточены 131-й и 99-й стрелковые корпуса, закончился подвоз материальных средств. Был готов и Северный флот. 7 октября войска 14-й армии генерала В. И. Щербакова перешли в наступление. Им сопутствовал большой успех: оборона противника была прорвана. 126-й легкий стрелковый корпус умело обошел открытый фланг немецких войск с юга и к исходу третьего дня наступления оказался уже западнее Луостари. Фронтальный прорыв в сочетании с обходным маневром наших войск вынудил противника ослабить сопротивление на позициях восточное Петсамо. Этому помог также стремительный удар бригад морской пехоты с полуострова Средний в ночь на 10-е и с утра 11 октября. Моряки сломили сопротивление противника на хребте Муста-Тунтури и повернули на запад.
12 октября наши войска овладели Луостари и на следующий день вышли на подступы к Петсамо. Бои шли с большим ожесточением. 368-я стрелковая дивизия под командованием генерал-майора В. К. Сопенко в течение суток отразила 16 контратак противника. В воздушных боях авиация фронта сбила 66 самолетов.
15 октября соединения ударной группировки войск Карельского фронта при содействии частей Северного флота форсировали реку Петсамойоки и овладели городом Петсамо. Герои-североморцы лихим ударом захватили порт Линахамари, прикрывавший Петсамо с севера.
Разгром немецко-фашистских войск в Заполярье стал фактом. Штаб Карельского фронта в оперативной сводке к 7 часам 16 октября докладывал в Генеральный штаб: "Остатки разбитых частей противника в районе Петсамо отходят по дороге в северо-западном направлении на территорию Норвегии... "
Военный совет Карельского фронта уже планировал последующие действия с целью очистить весь район к северо-западу от Петсамо до Баренцева моря и на запад до государственной границы с Норвегией, овладеть районом никелевых рудников. Командующий просил разрешить фронту преследовать остатки разбитого противника на территории Норвегии и перейти для этого государственную границу.