VIII авиакорпусу подчинялись: 2-я эскадра пикирующих бомбардировщиков, 2-я учебная эскадра (LG2) и 27 -я эскадра истребителей. Всего в этих авиасоединениях насчитывалось 203 бомбардировщика, 60 пикирующих бомбардировщиков, 166 истребителей, 39 Ме-110 и вспомогательные машины.
Никогда ни до, ни после сентября 1941 г. в распоряжении группы армий «Север» не оказывалось такой сильной танковой и авиационной группировки.
Будучи ограничен во времени использования сильной группировки танковых соединений XXXXI моторизованного корпуса, фон Лееб решил использовать его не для решения задачи прорыва навстречу финнам, но для сокрушения советских войск на ближних подступах к Ленинграду. В случае окружения и уничтожения войск, занимающих Красногвардейский УР, у изолированного города не оставалось защитников и завершить штурм можно было остававшимися после ухода 4-й танковой группы пехотными дивизиями армейских корпусов.
По мере приближения фронта к Ленинграду наличие в тылу крупного города стало работать на советские войска. Фронт обороны Ленинградского фронта к началу сентября значительно уплотнился. Немецкой группировке на южных подступах к Ленинграду противостояли четыре левофланговые дивизии 8-й армии, две дивизии 42-й армии, четыре дивизии 55-й армии и резерв командующего фронтом в составе двух дивизий и одной бригады морской пехоты, а всего 10 с половиной дивизий, оборонявшихся на фронте около 100 км. В Красногвардейском УРе оборонялись 2-я и 3-я гвардейские ДНО, объединённые управлением 42-й армии генерал-лейтенанта Ф. С. Иванова. Слуцко-Колпинский УР обороняла 55-я армия в составе 70-й, 90-й и 168 -й стрелковых дивизий и 4-й ДНО. К левому флангу 55-й армии примыкала Невская оперативная группа. Она была составлена, как и многие защитники Ленинграда в сентябрьских боях, из снятых с Карельского перешейка соединений: 115-й стрелковой дивизии и 1-й дивизии НКВД. Над флангом нацеленного на Ленинград XXXXI моторизованного корпуса нависала оборонявшаяся на Копорском плато 8-я армия, возглавлявшаяся в этот период генерал-майором В. И. Щербаковым. В состав армии входили 191-я, 118-я, 11-я и 281-я стрелковые дивизии. Скромный резерв командующего Ленинградским фронтом состоял из вывезенных из Таллина 10-й и 16-й стрелковых дивизий, 5-й ДНО, 8-й стрелковой бригады, 1-й бригады морской пехоты, 48-й отдельный танковый батальон и 500-й отдельный стрелковый полк.
Когда фронт подошёл вплотную к Ленинграду, командование Северо-Западного направления было упразднено. К. Е. Ворошилов стал командующим Ленинградским фронтом, а ранее возглавлявший фронт М. М. Попов — начальником штаба фронта.
За день до начала боёв на земле немецкая авиация обрушилась на Ленинград. Удары по крупным городам стали своего рода «визитной карточкой» VIII авиакорпуса фон Рихтгоффена. В августе 1942 г. такой же жестокой бомбардировке подвергнется Сталинград. Бомбардировки Ленинграда продолжались до 11 сентября, и за это время было сброшено 8000 зажигательных бомб. Вследствие бомбардировок сгорели Бадаевские склады, где сгорело несколько тысяч тонн муки и сахара. Сгоревших запасов хватило бы в лучшем случае на несколько дней, но впоследствии появилась легенда, что пожар Бадаевских складов уничтожил большую часть запасов продовольствия.
Наступление группы армий «Север» началось во вторник, 9 сентября в 9.30 утра. Из-за сильного тумана первые полтора часа атаки авиационная поддержка отсутствовала. Бомбардировщики 1-го воздушного флота появились над полем боя только в 11.00 утра. Наступавшая в первом эшелоне XXXXI корпуса Рейнгардта 36-я моторизованная дивизия прорвала оборону 3-й ДНО и продвинулась к концу дня на 10 км в глубину обороны советских войск. Уже 10 сентября введённая в бой 1-я танковая дивизия достигла дороги Красное Село — Красногвардейск, выйдя в тыл Красногвардейскому УРу. 6-я танковая дивизия была втянута в тяжёлые бои за Красное Село. Когда определилось направление главного удара, Ворошилов усилил 42-ю армию 500-м полком 10 сентября, 1-й бригадой морской пехоты 12 сентября и 5-й ДНО в тот же день. Корпус Рейнгардта упорно пробивался вперёд, заняв 11 сентября Дудергоф и 12 сентября Красное Село. Ситуация была близка к критической: XXXXI моторизованный корпус уже обошёл Красногвардейский УР и двигался к Пушкину, выходя на тылы 55-й армии.
Однако развивать первоначальный успех своего наступления Гепнеру было уже нечем. 8-я танковая дивизия восстанавливалась после августовских боёв и не могла быть немедленно использована для удара на Пушкин. XXXIX моторизованный корпус был скован боями с 54-й армией Г. И. Кулика и не мог принять участие в окружении войск 42-й и 55-й армий. Более того, корпус Шмидта находился на грани кризиса и по согласованию с Гальдером фон Лееб принял решение направить 8-ю танковую дивизию на выручку XXXIX корпусу. Кроме того, наступление корпусов 4-й танковой группы началось неодновременно. L армейский корпус был все ещё скован боями с окружёнными в лужском «котле» советскими частями и не мог поддержать атаку XXXI корпуса. Наконец, у задуманных Гепнером «канн» отсутствовала вторая «клешня» — XXVIII армейский корпус был остановлен обороной 168-й стрелковой дивизии.
Пока командование группы армий «Север» лихорадочно искало резервы, в руководстве Ленинградского фронта начались кадровые перестановки. Вечером 11 сентября директивой Ставки ВГК маршал К. Е. Ворошилов освобождался от обязанностей командующего фронтом, а на его место назначался генерал армии Г. К. Жуков. Судя по всему, решение это зрело по крайней мере с начала сентября. Ещё 1 сентября И. В. Сталин в письменной форме высказал неудовольствие действиями командования Ленфронта, и в тот же день его секретарь Поскребышев в телефонном разговоре с Г. К. Жуковым интересовался, может ли командующий Резервным фронтом выехать в Москву. К. Е. Ворошилов, в свою очередь, сам просил И. В. Сталина заменить его «кем-нибудь помоложе».
Г. К. Жуков вместе со своей «командой», сложившейся ещё на Халхин-Голе — И. И. Федюнинским и М. С. Хозиным, — вылетел в Ленинград утром 13 сентября. В тот же день немецкое наступление продолжилось на новом качественном уровне — к наступавшему на Пушкин корпусу Рейнгардта присоединился XXXVIII армейский корпус 18-й армии Кюхлера. 1-я, 58-я и 291-я пехотные дивизии этого корпуса начали наступление на левом фланге 4-й танковой группы, позволяя последней разворачиваться далее на Пушкин. Эта мера оказалась весьма своевременной, т.к. советское командование организовало контрудар во фланг вбитому в оборону 42-й армии клину силами вывезенной из Таллина 10-й стрелковой дивизии генерал-майора И. И. Фадеева. Дивизия была пополнена и 14 сентября нанесла удар с позиции на стыке 8-й и 42-й армий. Первоначально 10-я стрелковая дивизия продвинулась на 3-4 км, но далее наступление XXXVIII армейского корпуса отбросило её назад. Уже 16 сентября XXXVIII корпус вышел к Финскому заливу на фронте шириной 4-5 км, и 8-я армия оказалась изолированной от основных сил Ленфронта.
Прибытие Г. К. Жукова сразу же привело к кадровым перестановкам в обороняющих Ленинград армиях. Командующим 8-й армией вместо генерал-майора В. И. Щербакова стал генерал-лейтенант Т. И. Шевалдин. Во главе 42-й армии Жуковым был поставлен привезённый с собой И. И. Федюнинский. Ф. С. Иванов был отстранён и впоследствии арестован.
Отсчёт времени до момента снятия 4-й танковой группы с фронта уже пошёл на часы, поэтому немецкое командование прилагало все усилия для выполнения поставленных задач до погрузки людей и техники танковых и моторизованных дивизий в эшелоны. XXXXI моторизованный корпус был усилен переброшенной с красногвардейского направления дивизией СС «Полицай» и 58-й пехотной дивизией из состава 18-й армии. Приближение к Ленинграду также вводило наступающие немецкие части в радиус действия корабельной артиллерии Балтийского флота. В устье реки Невы и в гаванях торгового порта заняли огневые позиции линкор «Марат», крейсеры «Максим Горький» и «Петропавловск», лидер «Ленинград», эсминцы «Опытный» и «Сметливый». Из Кронштадтской группы кораблей вышли на позиции линкор «Октябрьская революция», крейсер «Киров», лидер «Минск», эсминцы «Сильный», «Суровый», «Свирепый», «Славный», «Стойкий», «Гордый» и «Стерегущий». Они могли обрушить на наступающих огонь двадцати четырех орудий калибра 305-мм линкоров, четырех 203-мм орудий крейсера «Петропавловск» (немецкой постройки), восемнадцати 180-мм пушек крейсеров советской постройки, более полусотни 130-мм орудий эсминцев и лидеров. Немецкой пехоте и танкам предстояло идти в атаку под огнём орудий, поднимавшим столбы земли размером в дом. По распоряжению Жукова на прямую наводку были поставлены зенитки ПВО Ленинграда. Концентрация артиллерии вполне отвечала директиве Г. К. Жукова: «Перемолоть противника артиллерийским, миномётным огнём и авиацией, не допустив прорыва нашей обороны».
17 сентября наступающие захватили Пушкин, и солдаты 1-й танковой дивизии вышли к конечной остановке ленинградского трамвая — немецкие танки стояли всего в 12 км от центра города. Однако времени на продвижение к городу и разгром 42-й армии уже не оставалось: соединения 4-й танковой группы снимались с фронта и отправлялись в тыл для погрузки в эшелоны или формирования маршевых колонн. Фронт покидали XXXXI моторизованный корпус вместе со штабом 4-й танковой группы.
Дальнейшие боевые действия к югу от Ленинграда носили характер выпадов той и другой стороны тактического значения. Оставшийся «без работы» VIII авиакорпус был перенацелен на корабли
