進攻開始
1941年6月22日，北方集團軍羣在勒布元帥指揮下，以赫普納第4裝甲兵團爲中路，屈西勒爾第18集團軍爲左翼，布歇第16集團軍爲右翼，在第1航空隊支援下，從東普魯士的柯尼斯堡向陶格夫匹爾斯—普斯可夫—列寧格勒總方向實施進攻。勒布給第4裝甲兵團的先期任務是完整地奪取陶格夫匹爾斯城外西德維納河上的兩座大橋，佔領陶格夫匹爾斯。爲此，曼施泰因的第56裝甲軍和萊因哈特的第41裝甲軍展開了進軍賽跑。曼施泰因率第56裝甲軍甩開左右兩翼，單刀直入，4天內一口氣衝了320公里，其第8裝甲師於6月26日最先抵達陶格夫匹爾斯城外。該師師長勃蘭登堡讓德軍士兵利用繳獲來的4輛蘇軍汽車，裝扮成後撤的蘇軍傷兵，瞞天過海，騙過蘇軍守橋部隊，完整地奪獲了西德維納河上的兩座大橋，使北方集團軍羣主力順利渡過寬闊的西德維納河，攻佔了陶格夫匹爾斯城。
陶格夫匹爾斯的失守，使普斯科夫—列寧格勒一線因失去了天然屏障而完全暴露在德軍面前。斯大林再也按捺不住憤怒，下令了撤消了庫茲涅佐夫上將的西北方面軍司令員職務，由第8集團軍司令索賓尼科夫少將接任，並任命瓦圖京中將爲方面軍參謀長。但是，蘇軍新指揮機構仍無法扭轉戰局，德軍就像潮水般繼續向蘇軍衝來，處於被動中的蘇軍不僅沒有還手之力，而且連招架之功都沒有。德軍佔領拉脫維亞首都里加。德軍突破了蘇軍在拉脫維亞—俄羅斯邊界的防線，接着又佔領了蘇軍棄守的普斯科夫，打開了通往列寧格勒的大門。列寧格勒北面芬蘭一側的芬軍東南、卡累利阿2個集團軍，也於6月底分別在彼德羅扎沃茨克和維堡方向，對蘇軍北方方面軍發起猛烈的進攻。列寧格勒已經處於德芬兩軍的南北夾擊之中。
氣急敗壞的斯大林打電話給西北方向總司令伏羅希洛夫元帥，責問道：“普斯科夫怎麼丟了?你們打算撤到哪裏?撤到北冰洋去嗎?”伏羅希洛夫表示：“斯大林同志，我清楚我的職責，我會不遺餘力去完成黨和人民對我的囑託。”
伏羅希洛夫緊急動員百萬列寧格勒居民夜以繼日地圍繞列寧格勒構築了三道防線，其中最外面的以盧加城爲中心，南起伊爾門湖西岸希姆斯克，沿盧加河一字擺開，北至盧加河出海口金吉謝普，全長約300公里的盧加防線，並在這條防線上部署了4個步兵師和3個民兵師。考慮到北部方向芬軍戰鬥力相對較弱，伏羅希洛夫又從北方方面軍調出6個師又1個旅，加強盧加河一線的防禦。
北方集團軍羣佔領普斯科夫後，其主力以萊因哈特第41裝甲軍爲先導，繼續沿盧加—列寧格勒軸線進擊;曼施泰因第56裝甲軍則向東迂迴，進攻楚多沃，以求切斷列寧格勒與莫斯科的聯繫。蘇軍在盧加防線上拼死抵抗，並向孤軍向東迂迴的曼施泰因第56裝甲軍的側面發動了一個強大的攻擊，將其逐回。
北方集團軍羣受阻於盧加河畔，使希特勒7月21日前拿下列寧格勒的計劃破產了。7月19日，希特勒發佈第33號訓令，命令中央集團軍羣的霍特第3裝甲兵團向北轉進，切斷列寧格勒—莫斯科之間的交通線，並協助北方集團軍羣進攻列寧格勒。7月21日，希特勒乘專列來到普斯科夫，在車上召見了北方集團軍羣司令勒布。希特勒嚴厲斥責這個已經65歲的老元帥說：“我給你兩個集團軍、1個航空隊，給你佔領布爾什維克第二首都的機會和光榮，但你卻在一條俄國老百姓臨時組織的防線面前停止了自己的步伐，這簡直是給你自己丟臉，你太讓我失望了!”希特勒命令勒布不惜一切代價，一定要在最近幾天內拿下列寧格勒。最後，希特勒說：“至於對彼得堡的善後處理問題，我們一定不能仁慈，要讓每一個俄國人嚇得發抖!我們要把舊世界毫無意義的法律、舊世界的猶太—基督教的傳統踩在腳下。我們不需要俄國，既不需要敵對的俄國，也不需要友好的俄國，我們只需要一片東方的土地。所以我們決不接受無論是彼得堡，還是莫斯科的投降。你們必須使它們化爲烏有，化爲灰塵，讓它們在地球上消失。”
加強兵力
於是，老勒布重新調整了兵力部署：以萊因哈特第41裝甲軍和屈西勒爾第18集團軍組成北突擊集團，從盧加河下游突破防線，經加特契進攻列寧格勒;以曼施泰因第56裝甲軍(缺第8裝甲師，新增1個黨衛軍警察師)組成西突擊集團，從盧加河中游進攻盧加，牽制蘇軍主力，爾後沿盧加—列寧格勒公路進擊列寧格勒;以布歇第16集團軍和中央集團軍羣霍特第3裝甲兵團之第57裝甲軍組成南突擊集團，從盧加河上游突破防線，爾後轉向東北方向，進攻楚多沃，切斷列寧格勒通往莫斯科的十月鐵路線，從東面包圍列寧格勒。
北路德軍率先從盧加河下游向金吉謝普地區發起猛攻，突破金吉謝普防線，佔領莫洛斯科維策車站，切斷了列寧格勒至金吉謝普的鐵路和公路線;南路德軍從盧加河上游向希姆斯克地區發起進攻，突破蘇軍第一道防線，佔領諾夫哥羅德，隨後向東北方向的楚多沃挺進，並以部分兵力準備越過沃爾霍夫河，佔領提赫文;中路曼施泰因第56裝甲軍向盧加發起攻擊，雖然受挫，但牽制了蘇軍3個師的兵力。曼施泰因奉命將任務交與第50軍接管，率第56裝甲軍南進，支援南路德軍。與此同時，列寧格勒北面的芬軍東南集團軍也以3個師的兵力向拉多加湖逼進，芬軍卡累利阿集團軍則向卡累利阿地峽的蘇第23集團軍發起進攻。
德軍以每天2公里的速度向前推進。8月21日，南路德軍佔領楚多沃，切斷了列寧格勒通往莫斯科的十月鐵路。8月底，北路德軍進至距列寧格勒城南僅20公里的斯盧茨克—科爾平諾地區。9月8日，南路德軍到達列寧格勒城東面拉多加湖南岸，佔領施呂瑟爾堡，切斷了列寧格勒與外界聯繫的最後一條陸路交通線，將列寧格勒三面包圍，只有拉多加湖一邊可以與外地保持水上和空中的聯繫。在勒布元帥看來，列寧格勒已經垂手可得。而在伏羅希洛夫元帥看來，列寧格勒已經沒有希望了，他甚至跑到前線去，希望被德國人打死。
對列寧格勒的炮轟從1941年8月開始，至1942年因裝備增強而增加密度，這直至1943年，除進行炮擊及炸彈外，德國空軍更有數次使用了魚雷攻擊該市，爲此，蘇聯波羅的海艦隊航空兵共出動超過100,000次以支援在圍城期間的防守工作，德軍的炮轟及轟炸在市內共造成5,723名平民死亡及20,507名平民受傷
1941年9月8日，德軍開始大規模包圍該城，切斷了列寧格勒及其住宅區的對外物質補給線，由於未能擴展其攻勢，及面對格奧爾吉·朱可夫所組織的防守，軸心國改爲圍攻該城共872天。
形勢十分嚴峻。蘇最高統帥大本營決定組建列寧格勒方面軍，由原大本營預備隊方面軍司令員朱可夫大將出任列寧格勒方面軍司令員。斯大林緊急召見朱可夫，對他說：“你到列寧格勒去，接替伏羅希洛夫指揮方面軍和波羅的海艦隊。”朱可夫帶着助手霍津中將、費久寧斯基少將和科科佩夫少將飛抵列寧格勒。此時，伏羅希洛夫等人正在開會，討論一旦守不住列寧格勒，應採取什麼措施。朱可夫立即提出，必需堅決保衛列寧格勒，直到最後一人。隨後朱可夫對方面軍進行了改組，費久寧斯基任副司令員，霍津爲參謀長，並當場撤換了第42集團軍司令員伊凡諾夫少將和第8集團軍司令員謝爾巴可夫少將的職務。朱可夫又同助手們連夜制定了一份城防計劃：從市區防空部隊撤出部分高射炮，將其配置在列寧格勒最危險的地域，對德軍坦克實施直射;以波羅的海艦隊的全部艦炮支援烏里茨克—普爾可沃高地的第42集團軍;在各主要方向上建立縱深梯次防禦，佈設地雷、設置電網;從卡累利阿地峽抽調第23集團軍部分兵力支援第42集團軍，加強烏里茨克地區的防禦;以波羅的海艦隊水兵和軍事院校學生組建5到6個步兵旅。
德軍開始從南面向列寧格勒發起正面強攻，主攻方向爲該城西南的烏里茨克和正南的普爾可沃高地。10日，德軍在蘇軍第3近衛民兵師的防地上撕開了一個缺口。11日，德軍佔領杜德戈夫，次日又佔領紅村，向烏里茨克推進。德軍突破蘇軍的防禦，佔領了索斯諾夫卡、芬蘭科伊洛沃，逼進烏里茨克。朱可夫意識到列寧格勒的防禦已到了最緊要的關頭，決定將方面軍最後一個預備隊步兵第10師投入戰鬥。14日，步兵第10師在炮兵和航空兵的支援下，對敵實施迅猛突擊。德軍沒想到蘇軍會突然發起反擊，一時大亂，被迫放棄了索斯諾夫卡和芬蘭科伊洛沃，蘇軍恢復了原來的態勢。
對勒布來說，時間已經不多了。因爲希特勒將作戰重點轉到了莫斯科軸線上。希特勒發佈了第35號訓令，代號“颱風”行動，確定發起莫斯科會戰。希特勒要求勒布迅速同在卡累利阿地峽的芬軍建立聯繫，合圍在列寧格勒的蘇軍集團，以便最遲爲德軍在中路的進攻創造條件，到那時，赫普納第4裝甲兵團和一部分空軍將調歸包克元帥的中央集團軍羣，15日之前如果不能攻下列寧格勒，勒布將更沒有能力去攻佔列寧格勒。爲此，勒布致電總參謀部，要求准許他推遲四五天再將裝甲兵團交給中央集團軍羣，同時，他信誓旦旦地保證，他將在幾天內佔領列寧格勒。勒布的請求得到同意，准許他推遲4天。總參謀長哈爾德在命令的最後特別加了一句意味深長的話：“許多事情和許多人的前途將由這4天決定。”勒布明白，這許多人中也有他自己。
1941年9月，列寧格勒與沃爾庫霍夫方面軍(由基里爾·梅列茨科夫指揮)的連繫被切斷及防守區域共有四個軍團：北面的第23軍團、西面的第42軍團、南面的第55軍團及東面的第67軍團，而第8軍團則負責與拉多加湖艦隊合作共同防衛通往市區的生命之路，對城市的空中掩護由蘇聯第6空軍軍團及波羅的海海軍航空兵單位負責。
對保護1,400,000名平民的防禦行動是列寧格勒反包圍行動的一個組成部分，及由安德烈·日丹諾夫、克里門特·伏羅希洛夫 和阿列克謝·庫茲涅佐夫負責，另外守軍亦與由弗拉迪米爾·崔比斯海軍上將的波羅的海艦隊合作，主要參與撤出平民行動的拉多加湖艦隊由V·巴拉諾夫斯基、S·V·梅爾尼琴科、P·A·特拉日寧及B·V·Khoroshikhin率領。
9月16日，勒布尋找蘇軍防禦的薄弱部位，指揮德軍從蘇軍第42集團軍和第55集團軍結合部突入蘇軍防禦，攻佔了列寧格勒以南18公里的普希城，向左迂迴列寧格勒正南的普爾可沃高地，向右迂迴東南的科爾皮諾。然而，在蘇軍的頑強抵抗下，德軍的進攻速度就向蝸牛爬行一樣慢，其推進速度從7月份的每天5公里下降到9月一個月的不到2公里。而距希特勒規定的時間只有一天了。勒布決定不惜一切代價，作最後一搏。19日，德軍進攻達到高潮。德軍步兵在坦克掩護下向普爾可沃高地等處發起猛攻，炮兵對列寧格勒實施連續17個小時的轟擊，航空兵出動近300架次的飛機對該城進行了6個波次的轟炸。但是，列寧格勒軍民頂住了德軍的最後攻擊，挫敗了勒布的最後一搏。
