В сентябре-декабре 1944 года советские войска Карельского фронта во взаимодействии с Северным флотом развернули наступление по освобождению Печенгской области и части Северной Норвегии. 8 сентября военный совет флота в соответствии с замыслом наступления разослал директиву. Следовало содействовать наступлению 14-й армии для выхода на Петсамо (Печенгу). Был подготовлен план операции «Вест».
29 сентября Главный морской штаб прислал указание сформировать Печенгскую военно-морскую базу. Но Печенгу еще требовалось взять, и подготовка операции была в разгаре. Северному оборонительному району предстояло прорвать оборону противника на перешейке полуострова Средний и отрезать пути отхода на Петсамо, а для содействия наступлению следовало высадить десанты в тылу противника. 6 октября Петсамо-Киркенесская операция была подготовлена и началась 7 октября. После артподготовки 14-я армия перешла в наступление и продвинулась за день на 4–10 километров. Флот сосредоточивал силы для десанта. В ночь на 9 октября Головко перешел из Полярного на выносной пункт управления в Озерко. Ночью началось наступление морской пехоты. Первоначально был высажен отвлекающий десант в районе мыса Пикшуев Мотовского залива. Две группы десантников высадились при поддержке артиллерии кораблей и береговых батарей. Позднее часть 63-й бригады морской пехоты была высажена на берегу залива Малая Волоковая для наступления во фланг и тыл противника на Среднем и далее на Петсамо. Высадка была проведена с быстроходных катеров. Утром 10 октября десант выдвинулся во фланг противника, что позволило перейти в наступление 12-й бригаде морской пехоты, прорвать позиции врага на Мусту-Тунтури и заставить его начать отход. Высадившийся с 63-й бригадой разведывательный отряд И.П. Барченко-Емельянова прорвался на мыс Крестовый при входе в гавань Лиинахамари перед Петсамо. Десант захватил батареи. При поддержке авиации моряки отбили гитлеровские атаки. Это позволило до полуночи 12 октября высадить десант с быстроходных катеров непосредственно в Лиинахамари. Совместными действиями частей морской пехоты 15 октября город Петсамо (Печенга) был взят, а через сутки по радио передавали приказ Верховного главнокомандующего [282] . В честь победителей салютовала Москва.
После освобождения Петсамо Головко прибыл на катере в порт, где сразу же начали развертывать военно-морскую базу [283] .
17 октября авиация Северного флота нанесла несколько успешных ударов по неприятельскому конвою, направлявшемуся для эвакуации войск противника. В ходе атак экипаж одного из торпедоносцев, поврежденного зенитной артиллерией, до последнего продолжал атаку, сбросил торпеды, взорвавшие судно, и затем врезался в воду. Подводники также атаковали немецкие суда с войсками. 25 октября части Карельского фронта взяли штурмом Киркенес при поддержке десантов с моря и вышли за государственную границу с Норвегией.
1 ноября в дневнике Головко подвел итоги операции для флота с 7 по 31 октября. За время операции 28 североморцев стали Героями Советского Союза [284] .
6 декабря был опубликован Указ Президиума Верховного Совета СССР об учреждении медали «За оборону Советского Заполярья». Начиналось возрождение освобожденных городов, уничтоженных гитлеровцами. Но еще не кончились боевые действия, и Головко писал в дневнике: «Многие тысячи людей будут отмечены знаком высокой доблести, мужества и героизма – медалью «За оборону Советского Заполярья». Она явится высокой наградой и будет вдохновлять наших людей на новые подвиги. Враг еще не добит. Вражеские подводные лодки еще появляются в водах Ледовитого океана. Борьба с ними должна быть беспощадной, неумолимой и непрерывной. Советские заполярники изгнали врага с суши, вышвырнули его из баз северной части Норвегии. Надо навсегда и бесповоротно изгнать его с моря» [285] .
Пока Головко выезжал в Москву, германские подводники начали действовать в Баренцевом море и зимой 1944/45 года торпедировали акустическими торпедами несколько судов. Северному флоту пришлось действовать активнее, чтобы прикрывать как внутренние, так и внешние союзные конвои.
Весной англичане предложили поставить заграждение из противолодочных мин перед Кольским заливом. По этому поводу Головко записал в апреле, что считает постановку нецелесообразной, убедил Главный морской штаб. Когда же англичане надавили через правительство и ставить мины было приказано, адмирал отметил: «С этими минами нам придется повозиться много. Вытралить их будет трудно» [286] .
До последних дней войны немецкие подводные лодки замечали в море. Советские моряки пытались уговорить немецких подводников сдаться в соответствии с указаниями Дёница, но безуспешно. Те уходили, чтобы сдаваться союзникам.
Весной по приказу Ставки начали отправлять по железной дороге катера на Тихий океан, где Советский Союз готовился к вступлению в войну с Японией. На севере основной проблемой стало траление минных заграждений. После капитуляции Германии оставались несдавшиеся части и подводные лодки, что заставляло быть настороже. Только 3 июня 1945 года Головко подписал приказ, переводивший корабли и части на положение боеготовности мирного времени. Суда возвращали прежним владельцам, а плавание гражданских судов разрешали «без эскорта с сохранением мер противоминной обороны» [287] .
В ходе войны командующий Северным флотом применил новые формы ведения вооруженной борьбы: проведение нападений на коммуникации противника разнородными силами флота (авиация, подводные лодки, катера), использование подводных лодок методом нависающей завесы, топмачтовое бомбометание и низкое торпедометание для атак кораблей и судов. Северный флот провел несколько операций по охране внутренних коммуникаций и внешних конвоев, по нарушению коммуникаций противника. Для обороны союзных конвоев корабли флота совершили 868 выходов в море, провели более 1400 транспортов. Высадки десантов помогли 14-й армии разгромить противника, освободить районы Петсамо и Северной Норвегии. Не раз имя Головко отмечали в приказах Верховного главнокомандования. Нарком ВМФ Н.Г. Кузнецов считал, что Головко являлся одним из самых образованных флотоводцев, а успешные действия флота на Севере явились наилучшей аттестацией для командующего [288] .
Головко, сам любитель театра и литературы, помогал организовывать деятельность местной труппы, способствовал работе писателей, а когда выяснился талант матроса Л. Кербеля, он помог ему проявить свой талант, заказав серию скульптурных портретов героев – моряков и летчиков [289] . Со временем скульптор Лев Кербель стал известен своими монументальными произведениями.