На направление главного удара по линии Григорово – Новая Мельница – Псковская Слобода – Юрьево Коровников поставил 28-ю танковую дивизию полковника Черняховского. Дивизия находилась во фронтовом резерве, ожидая поступления боевой техники и попутно занимаясь противодесантной обороной побережья Ильменя. В ее составе оставалось 1500 человек, вооруженных легким стрелковым оружием и снятыми с подбитых танков пулеметами.
Сын украинского батрака, бывший беспризорник Иван Данилович Черняховский со временем превратится в одного из самых блестящих молодых полководцев Великой Отечественной войны. Но уже здесь, под Новгородом, проявились его лучшие качества: личная отвага в сочетании с холодным расчетом, жесткая требовательность к подчиненным с заботой о солдате. Статный красавец, настоящий богатырь, Черняховский всем своим видом внушал бойцам уверенность и желание отличиться.
Каждый час оставшегося до начала боев времени Черняховский использовал для того, чтобы учить своих людей воевать по-пехотному. Бывшим танкистам надо было научиться использовать рельеф местности, быстро окапываться, менять позицию, метко стрелять и ходить в рукопашную.
14 августа во второй половине дня показались передовые части вермахта. Немцы с ходу взяли пригородный поселок Новая Мельница, выбив оттуда не успевшую оборудовать позиции горнострелковую бригаду. Оголившийся фланг 55-го полка тут же попал под удар и был смят противником.
Но на главном направлении отважно бились одетые в черные комбинезоны танкисты Черняховского, которых немцы успели прозвать «проклятой черной пехотой». В первый день боев они отразили 13 вражеских атак, подбив несколько танков противника, но и сами понесли большие потери.
На северном фланге оборону держала 128-я стрелковая дивизия. Ее штаб располагался в пригородном поселке Сырково. Внезапно начался авианалет, а затем последовала атака противника. В завязавшейся рукопашной схватке погибли все офицеры штаба и был тяжело ранен комдив Комаров. Управление дивизии оказалось дезорганизовано, часть подразделений отошли в сторону города, другие были оттеснены в сторону Ленинградского шоссе.
15 августа бои продолжались с еще большим ожесточением.
Накануне на наблюдательный пункт Черняховского прибыл начальник штаба Северо-Западного фронта генерал Ватутин. Вместе с ним пришла помощь – такие же «пешие» танкисты 3-й дивизии под командованием полковника Андреева и 7 танков – два тяжелых «КВ» и пять легких БТ-7. Ватутин рассказал о начавшемся контрнаступлении в районе Старой Руссы и просил держаться до последнего. В тот же день штаб фронта покинул Новгород и переместился в валдайскую деревню Долгие Бороды.
Особенно ожесточенные бои развернулись в районе Псковской слободы. После трехчасового авианалета разгоряченные шнапсом немцы с развернутыми знаменами и засученными рукавами пошли в «психическую атаку». Черняховцы подпустили их на сто метров, а затем открыли ураганный огонь из танковых пулеметов. Ошеломленные нападавшие бросились бежать, оставляя убитых и раненых.
Поняв, что на психику защитников города давить бесполезно, гитлеровское командование снова вызвало авиацию. Пикирующие бомбардировщики «Штукас» с оглушительным воем на бреющем полете снова и снова заходили на бомбометание.
В качестве последнего аргумента Черняховский бросил в бой свой танковый резерв. Танки ворвались в боевые порядки немцев и остановили очередную атаку, вслед за ними устремилась пехота. Но к вечеру гитлеровцы подтянули две свежие дивизии и стали просачиваться по разрушенным улицам к берегу Волхова и кремлю, расстреливая баррикады и пулеметные гнезда защитников города самоходными штурмовыми орудиями.