在這種環境下，不僅人會凍傷，就是車輛也會上凍，給發動機升溫十分困難。油料消耗大大超過標準，而此時油料本來就不足，這就明顯降低了使用技術兵器的可能性。
盡管如此，為了打敗德國人，仍然需要作戰。蘇軍當前戰役計劃的基本設想是，以主力對德軍第二十拉普蘭集團軍和主要堅固工事實施翼側迂回，在恰普爾湖以南實施突破。爾後，方麵軍各主要兵團和北方艦隊的軍艦實施機動，在佩特薩莫地域圍殲德軍集團，以便將德軍逼向海岸並切斷他們同挪威港口的聯係。
通往佩特薩莫的道路共有四條。一條是利納哈馬裏往北，直到佩特薩莫河口；另一條道路起於西麵的挪威港灣托爾內特；第三條路來自東麵位於德軍陣地中央的季托夫卡列卡村；第四條路來自南麵，它同另幾條路形成一個道路樞紐，把佩特薩莫同盧奧斯塔裏溝通起來。正是這個道路樞紐引起蘇軍重視。
梅列茨科夫認為，必須突向盧奧斯塔裏，插入敵後並從那裏把德軍的兵力引出防禦要塞，這樣就能用陸軍部隊和海軍步兵從3個方向實施聯合突擊，攻克要塞。然後，再從盧奧斯塔裏向佩特薩莫、挪威國土、尼克利和瑙齊三個方向發展勝利。這些地區有德國的重要工業基地和通向基地的道路。戰役的最終目的，是徹底肅清蘇聯北方國土的敵人，並支援挪威的解放。
按照梅列茨科夫的計劃，蘇軍的主要突擊指向盧奧斯塔裏，由第十四集團軍第九十九和第一三一軍以及輕步兵第一二六和第一二七軍實施。後兩個軍應通過凍土地帶實施深遠的迂回機動，切斷德軍的交通線。到達盧奧斯塔裏地區後，近衛坦克第七旅向佩特薩莫方向投入戰鬥，阻止德軍向挪威撤退。
戰役計劃上報到大本營，立即得到批準。北方艦隊受領的任務是：封鎖德軍占領的海岸，切斷佩特薩莫德軍集團同海上的聯係；配合第十四集團軍分割敵防禦，攻占各港口；海岸炮兵和軍艦對地麵部隊在瀕海地段的進攻實施火力支援。為了協商聯合行動，北方艦隊司令員戈洛夫科和軍事委員會委員尼古拉耶夫於9月29日來到方麵軍指揮所。他們決定：編入北方防禦地區的各海軍步兵旅在斯列德尼半島地峽突破德軍防線，爾後切斷德軍從基本防禦地區沿西利察河的退路，最後，隻有當第十四集團軍突破德軍主要防禦地帶時，再向佩特薩莫實施進攻。此外，北方艦隊還要保障登陸兵的上陸和從摩爾曼斯克給第十四集團軍輸送預備隊和補給品。10月7日清晨8時，隨著一陣巨響，飛蝗一樣的炮彈射向對岸。蘇軍開始發動攻擊了。炮火準備結束時，整個大地都被濃煙籠罩。隨後又飄起了薄薄的雪花，空中的能見度已被完全湮沒。10時30分，炮兵準時向縱深延伸，幾分鍾後，“烏拉！”的喊聲便傳遍了荒漠。這是步兵發起了衝擊。第一三一軍第一天就到達了季托夫卡河。第九十九軍起初發展不太順利，未能攻占德軍主要防禦地帶的各支撐點。他們的第一梯隊步兵分隊一發起衝擊，就遭到猛烈射擊，被迫臥倒。蘇軍現場指揮米庫利斯基少將發現白天攻擊困難，就決定夜間實施突擊。24時整，蘇軍士兵們再次發動攻擊，這一次法西斯德軍頂不住了。晨8時，蘇軍攻占了德軍前沿。10月9日傍晚，梅列茨科夫用直通電話同戈洛夫科聯係並轉告他，從斯列德尼半島進攻的時機到了。同時，梅列茨科夫命令集團軍司令員謝爾巴科夫讓皮加列維奇中將的軍隊集群出動。該集群下轄的各兵團配置在西利察河以東，即德軍突入蘇軍領土最深、妄圖進到摩爾曼斯克之處。皮加利維奇的軍隊集群在大雪中轉入進攻。當夜，海軍登陸兵在馬季烏奧諾海灣上陸，他們翻過穆斯特一童圖裏山，分割了德軍部分兵力後，向佩特薩莫推進。
不久，左翼也傳來了佳音。輕步兵第一二六軍在索洛維約夫上校指揮下在那裏實施迂回機動。所有金屬裝具預先都已包紮好，火炮、迫擊炮和機槍都用馬和鹿馱載。各部隊靜悄悄地行進。強渡河流是十分艱苦的。戰士們背著武器和彈藥在齊腰深的冰水中走過。在通往庫奧爾普卡斯峰的接近地，戰士們像登山運動員一樣，沿著荒瘠光滑的石山，魚貫前進。
在艱難地帶進軍的第四天，第一二六軍克服困難，抵達了佩特薩莫—薩爾米雅爾維道路和盧奧斯塔裏以西，並切斷了道路。德軍發現丟掉了通向南方的主要交通線，便使用現有的一切力量，向第一二六軍撲來。德軍赫利特澤爾中將回憶說：“所有摩托化部隊、所有能搭載運輸車輛的部隊，都強行軍，趕往科洛希奧基地區。”
後來，在蘇軍步兵當麵還出現了“挪威”自行偵察旅、機場勤務營以及德軍其他許多部隊和分隊。他們密密麻麻、不顧一切地向蘇軍陣地湧來。蘇軍則沉著應戰，英勇頑強地打退了德軍瘋狂的進攻。然後又急行軍，切斷了從佩特薩莫到托爾內特的第二條道路。現在，德軍北方集團已喪失了最後的陸上交通線。
輕步兵第一二七軍在A·朱可夫少將指揮下尾隨友軍前進。夜間，該軍奪占了盧奧斯塔裏的機場，隨後與第九十九軍第一一四師配合肅清了該居民地的德軍。由於海軍步兵和皮加列維奇集群各兵團正由東向佩特薩莫接近，第一三一軍由南挺進，海軍步兵第七十二旅在西麵監視德軍。
10月13日，北方艦隊登陸兵攻占利納哈馬裏港灣以後，便由北對德軍造成威脅。現在，堅守佩特薩莫的德軍已被四麵包圍起來。戰鬥很快打響了。經過兩天激戰，在佩特薩莫上空也飄起了紅旗。
德軍殘餘部隊突圍後，向挪威北部逃竄。退卻中，他們炸毀了橋梁、道路涵洞；搗毀了路側岩壁，堵塞了通道；甚至還動用飛機轟炸路基；在道路上埋設地雷。不僅如此，為了遲滯蘇軍前進，以便在挪威北部和尼克利地區組織兩個新的防禦地區，德軍還派出後衛部隊依托預有準備的有利地形，伏擊沿途的追擊部隊。