Непрерывно атакующие русские войска стремились главным образом к тому, чтобы прорвать фронт 9-й армии. Несмотря на это, ей удалось в труднейших и ожесточеннейших боях отстоять свою жизненно важную коммуникацию и постепенно оттеснить зашедшего в тыл противника от идущей углом железной дороги юго-западнее Ржева, где он во взаимодействии со своими выступавшими с фронта войсками оказывал особенно сильный натиск, стремясь заставить немецкие войска отойти на северо-запад. Последние прекратили временно свои атаки лишь тогда, когда сильные морозы и снежные бураны почти полностью истощили их силы. 21 февраля наступательная сила русских была сломлена, однако они по-прежнему удерживали район юго-восточнее Белый, где до наступления весенней распутицы были постепенно уничтожены в ходе отдельных трудных боев. Уничтожение войск Калининского фронта предполагалось осуществить во время предстоящей летней кампании.
Подобная сложная обстановка возникла и на нескольких участках фронта группы армий «Север», где наступающие русские войска также поставили перед собой широкие задачи. Прорывы между озером Ильмень и Ленинградом должны были заставить 18-ю армию отказаться от окружения Ленинграда и, кроме того, дать возможность русским обойти эту армию с юга. Наступление вдоль замерзшей реки Ловать и через юго-восточную часть озера Ильмень преследовало двойную цель. Ударом на Старую Руссу в обход озера Ильмень с юга нужно было оказать помощь группировке, которая продвинулась за Волхов севернее озера Ильмень. Одновременно силы, наступающие восточнее Старой Руссы в южном направлении, стремились установить связь с северным крылом русских армий, которые в районе Осташкова прорвались на Холм. Этот удар, наносившийся с юга и севера, должен был отрезать и уничтожить два армейских корпуса 16-й армии, расположенные между Валдайской возвышенностью и озером Ильмень. Если бы все эти замыслы удалось осуществить, то группа армий «Север» была бы разгромлена. Однако непоколебимая стойкость немецких войск и гибкость управления ими, проявленная командирами соединений, частей и подразделений, которые даже в самых трудных положениях превосходили в этом своих противников, не только не дали русским возможность полностью осуществить свой план, но в конце концов и сорвали его.
18-я армия отбила атаки превосходящих сил противника и удержала фронт от Шлиссельбурга до Волхова, который обеспечивал тыл соединений, действовавших против Ленинграда. Но севернее озера Ильмень русские продвинулись за Волхов. Контратаки, которые проводились западнее реки с севера и юга, сузили ширину прорыва русских до нескольких километров. Несмотря на это, противник, прорвавшийся западнее Волхова, захватил район радиусом 25 км и стремился непрерывными атаками расширить его во все стороны. Лишь весной удалось воспрепятствовать снабжению этой группировки через Волхов и затем уничтожить ее. Прорыв у юго-восточного берега озера Ильмень был перехвачен в западном направлении еще в районе Старой Руссы, но имел полный успех в южном направлении. Крупные силы русских, которым 16-я армия почти ничего не могла противопоставить, проложили себе путь на юг западнее долины реки Ловать и вместе с силами, продвигавшимися из района города Холм на север, 8 февраля окружили шесть дивизий 2-го и 10-го армейских корпусов, образовав демянский котел.
Около 100 тыс. человек, минимальная суточная потребность которых в продовольствии, боеприпасах и горючем составляла примерно 200 т, теперь оказались в окружении, и их в течение нескольких месяцев пришлось снабжать только по воздуху.
Русские действовали здесь так же, как раньше против 9-й армии: они упорно стремились к тому, чтобы непрерывными атаками с введением крупных сил сжать кольцо окружения и уничтожить находившиеся в нем войска.
Несмотря на сокращение нормы продовольствия наполовину, предельную физическую нагрузку, вызванную низкой температурой, доходившей до 50° ниже нуля, и непрерывные атаки противника, которому в нескольких местах удалось прорвать растянутые до предела боевые порядки немецких войск и вести бои уже внутри котла, окруженные дивизии выдерживали натиск противника. Они отступили совсем немного. С целью освободить окруженные дивизии немецкие войска начали наступление из района юго-западнее Старой Руссы и в ходе боев, длившихся несколько недель, пробились до западной оконечности котла через упорно обороняемый противником 40-километровый коридор. 20 апреля связь с окруженными дивизиями была восстановлена.
Город Холм, также окруженный и снабжаемый по воздуху, держался в течение нескольких месяцев, пожалуй, в еще более трудном положении, являясь единственным немецким опорным пунктом между демянским котлом и Великими Луками.