Войска Калининского фронта под командованием генерал-полковника Максима Алексеевича Пуркаева 25 ноября 1942 года начали Великолукскую наступательную операцию. В ходе нее была скована крупная немецко-фашистская группировка в районе городов Невеля и Великих Лук, что не позволило германскому командованию перебросить значительные силы в район Сталинграда, где в это время набирала обороты операция «Уран». Замысел операции заключался в окружении великолукской группировки противника. К операции привлекались 3-я ударная и 3-я воздушная армии Калининского фронта, а также часть сил авиации дальнего действия.
В ходе ожесточенных боёв в трудных условиях лесисто-болотистой местности соединения 3-й ударной армии прорвали оборону противника и 28 ноября окружили его группировку в Великих Луках. К 10 декабря, продвинувшись на 25-30 км, они вышли к Новосокольникам, перерезав важную железную дорогу, связывавшую группы армий «Север» и «Центр» немецко-фашистских войск. Придавая большое значение великолукскому направлению, немецко-фашистское командование перебросило сюда 2 танковых и 1 моторизованную дивизии и 2 пехотных бригады с целью деблокады окруженных войск и восстановления утраченного положения.
С середины декабря противник упорно рвался к Великим Лукам, нанося контрудары по флангам наступавшей группировки 3-й ударной армии. После месячных боёв немецко-фашистским войскам удалось на узком участке фронта продвинуться на 15 км и выйти на подступы к городу, однако соединиться с окруженной группировкой они не смогли. Одновременно с отражением контрударов соединения 3-й ударной армии вели бои по уничтожению окруженного в городе 7-тысячного гарнизона. 17 января 1943 года он был ликвидирован, Великие Луки были освобождены. Это позволило сосредоточить усилия на разгроме контрударной группировки противника 20 января 1943 года.
В ходе Великолукской операции немецко-фашистские войска потеряли более 59 тыс. убитыми и ранеными, 4000 человек пленными, 250 танков, 770 орудий и миномётов, 1150 автомашин и много другого вооружения и техники. Значительный урон был нанесён 6 пехотным, 1 танковой и 1 моторизованной дивизиям.
Основная цель операции была достигнута: войска противника были слишком заняты отражением советского наступления, чтобы прийти на помощь своим товарищам, сражавшимся под Сталинградом.