17日，在猛烈的炮火准备和航空火力准备之后，方面军突击集团转入进攻。突击集团于两天内在奥斯特罗夫以南近70公里宽的正面上突破了敌人防御，向纵深推进达40公里，从19日起，转入追击开始退却的法西斯德军。敌军奥斯特罗夫集团遭到西南面和西面的深远迂回。21日，向奥斯特罗夫进攻的第67集团军各兵团会同突击第1集团军步兵第146师，以强击攻占了敌人防御中的这一要点及其交通枢纽。敌军普斯科夫集团也受到被迂回的威胁。第42集团军利用总战果，于22日开始了攻占普斯科夫的战斗行动，次日会同第67集团军步兵第291师解放了该市。
奥斯特罗夫和普斯科夫两市解放，以及波罗的海沿岸第3方面军右翼军队前出至韦利卡亚河西岸后，方面军受领了新的任务，即以主力向阿卢克斯涅、瓦尔卡总方向发起进攻。因而，主要突击就转到了突击第1集团军地带（第54集团军一部兵力转隶该集团军）。方面军克服了敌人不断增强的抵抗，于31日前出至伊尔博斯卡以西，劳拉、阿卢克斯涅、古尔贝内各点以东一线，在此被阻止于法西斯德军“马林堡”既设防御地区之前。
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