Несмотря на то что все признаки (подготовки наступления) были налицо, в штабе группы армий «Север» до 5 октября не могли поверить в то, что 1-й Прибалтийский фронт сумел выполнить перегруппировку своих армий в течение менее чем 10 дней. В группе армий «Север» были склонны привязывать перегруппировку советских войск к графику подготовки собственного наступления и пребывали в полной уверенности, что в состоянии вовремя перебросить резервы на нужный участок и остановить русских. К 5 октября несколько немецких танковых дивизий были переброшены в район между Шяуляем и Расейняем, однако 3-я танковая армия по-прежнему остро нуждалась в пехоте. 40-километровый участок западнее Шяуляя обороняла 551-я гренадерская дивизия, у которой хватило сил только на организацию очаговой обороны. Предполагалось, что первые пополнения пехотой армия получит не ранее 16 октября.
5 октября 1-й Прибалтийский фронт перешел в наступление из района западнее Шяуляя на Мемель. На следующий день И.Х. Баграмян ввел в бой 5-ю гвардейскую танковую армию, которая должна была совершить рывок к Балтийскому морю. Правофланговая 39-я армия 3-го Белорусского фронта начала наступление на Тильзит. В тот же день Ленинградский фронт, который несколько дней назад легко захватил слабо обороняемые острова Хийумаа и Муху, начал высадку десанта на остров Сааремаа.
В течение полутора дней русские захватили почти весь остров, за исключением полуострова Сырве на юго-западной оконечности.
Что было гораздо более серьезным, 7 октября был прорван фронт 3-й танковой армии. 5-я гвардейская танковая и 43-я армии вышли на оперативный простор и через два дня вышли к побережью Балтийского моря южнее и севернее Мемеля. Советские войска обошли командный пункт 3-й танковой армии, и ее штабу пришлось с боями прорываться из Мемеля. В районе Мемеля XXVIII танковый корпус попал в тиски между двумя советскими армиями и был вынужден обороняться на участке побережья вокруг порта.
Помня об ожиданиях фюрера, Ф. Шернер объявил, что намерен нанести контрудар в направлении на Мемель. Для того чтобы высвободить достаточное количество дивизий для обороны севера Курляндии, от которого Ленинградский фронт после захвата полуострова Сырве отделяло бы менее 30 км водного пространства, Ф. Шернер предложил оставить Ригу. Советские подводные лодки уже находились в Рижском заливе. Порт простреливался советской артиллерией. Последний конвой вышел из Риги 10 октября. Теперь вряд ли имело смысл пытаться удержать город. Тем не менее Гитлер согласился с этим решением только на следующий день. Группа армий «Север» обладала достаточными силами для того, чтобы держать оборону в Курляндии, и, возможно, могла собрать необходимые силы для мощного контрудара, но решение о дальнейших действиях принималось не ею. 10 октября распоряжением ОКХ 3-я танковая армия передавалась в группу армий «Центр». Силами всего одного корпуса, так как один корпус находился в районе Мемеля и еще один был отрезан вместе с войсками группы армий «Север», армии предстояло оборонять фланг группы армий «Центр» против мощной 39-й армии, наступавшей на Тильзит. То, что происходило с группой армий «Север», стало еще одной военной катастрофой в череде многих. (Из 59 дивизий группы армий «Север» подверглись разгрому 26, 3 дивизии были уничтожены полностью, остальные оказались прижатыми к морю в Курляндии и в Мемеле. –
16 октября две, а позднее – три советские армии перешли границу с Восточной Пруссией между Ширвиндтом и Роминтером-Хейде и начали продвигаться в направлении на Гумбиннен. На третий день наступления Гитлер был вынужден забрать из 3-й танковой армии все танки и разрешить армии отступить за Неман. 21 октября, испытывая шок, во-первых, от потери первого немецкого города Ахена, захваченного войсками союзников, и, во-вторых, от донесения из 4-й армии о том, что на следующий день может быть потерян Гумбиннен, Гитлер приказал группе армий «Север» перейти к обороне в Курляндии.
Попытка советских войск совершить глубокий прорыв в Восточной Пруссии, как стало ясным через два дня, оказалась неудачной. Поэтому, несмотря на то что без 3-й танковой армии шансы на успех были значительно ниже, командование группы армий «Север» снова запросило разрешения на проведение контрудара с целью восстановления контакта с группой армий «Центр». В конце месяца Гитлер отверг это предложение как не имевшее шансов на успех и отдал приказ начать вывод дивизий из Курляндии.