Войска Баграмяна наносили главный удар силами 6-й гвардейской, 43-й, 51-й общевойсковых и 5-й гвардейской танковой армий на мемельском направлении и второй удар 2-й гвардейской армией с 1-м танковым корпусом — на тильзитском направлении. Наступление обеспечивалось с севера активными действиями в сторону Лиепаи 4-й ударной армии и с юга — ударом 39-й армии из района Расейняй в направлении Таураге.
Перед фронтом оборонялись пять пехотных дивизий 3-й танковой армии, вытянутые в нитку на первом оборонительном рубеже. Так, на участке прорыва 43-й армии, где генерал Белобородов сосредоточил 9 стрелковых дивизий, немцы имели одну лишь 551-ю народно-гренадерскую — детище тотальной мобилизации. Правда, то же самое можно сказать и о советских соединениях, где выбитые бойцы заменялись малообученными призывниками: «Пополнение мы получили из недавно освобожденных районов Прибалтики, а также западных областей Украины и Белоруссии. Подавляющее большинство новобранцев в боях не участвовало, молодежь, естественно, не служила в армии, а люди старших возрастов проходили военную подготовку давно, еще в буржуазных армиях. Надо было в короткий срок ввести новое пополнение в боевой строй…» Главную опасность для наступающих представляли танковые соединения, находившиеся юго-западнее Риги.
Наступление началось 5 октября разведкой боем в полосах 6-й гвардейской, 43-й и 2-й гвардейской армий. Во второй половине дня, после короткой, но мощной артиллерийской и авиационной подготовки, перешли в наступление и главные силы. Внезапность была достигнута полная. Уже в первый день армии Чистякова и Белобородова прорвали оборону противника на главном направлении и продвинулись в глубину до 17 км, а генерала Чанчибадзе — до 7 км.
Для развития успеха с утра второго дня операции командующий фронтом ввел в прорыв танковую армию генерала Вольского, которая начала стремительно продвигаться на запад, на Палангу и Клайпеду. Одновременно были введены в прорыв и подвижные группы 6-й и 2-й гвардейских армий — 19-й и 1-й танковые корпуса. 6 октября в сражение вступили войска 51-й, 4-й ударной и 39-й армий. Войска 3-го и 2-го Прибалтийских фронтов развернули наступление на рижском направлении.
За два дня советские войска прорвали оборону противника на всю тактическую глубину и поставили группу армий «Север» в критическое положение. Темпы наступления непрерывно нарастали. На шестой день операции войска Баграмяна на 35-километровом участке вышли к Балтийскому морю и завязали бои за Клайпеду. Особенно успешно действовали танкисты Вольского.
Группа армий «Север» второй раз была отрезана от Германии. Однако в последующем бои приняли затяжной характер. В районе Клайпеды противник оказал упорное сопротивление войскам 5-й гвардейской танковой и 43-й армий. Германское командование бросило здесь в бой силы отходивших частей 7-й танковой дивизии, моторизованной дивизии «Великая Германия», а также 58-й пехотной, переброшенной из-под Риги морем и занявшей заранее подготовленные оборонительные рубежи.
Напряженный характер носили бои и в полосах 6-й гвардейской и 51-й армий, которые были развернуты фронтом на север с задачей продвинуться к Лиепае. На правом фланге армия Малышева отражала яростные контратаки. В полосе 2-й гвардейской армии, а также 39-й и 5-й армий, наступавших севернее и южнее Немана, сопротивление противника тоже возросло. Немцы попытались восстановить сухопутную связь с Шернером, нанеся удар из Восточной Пруссии, однако были отброшены за Неман, к Тильзиту.
Интересно, что, практически полностью выполнив задачи Мемельской операции, фронт Баграмяна не смог взять сам Мемель (Клайпеду). Город был хорошо укреплен, опоясывался четырьмя оборонительными рубежами с системой фортов. Их можно было взять с ходу, нацелив сюда ударную группировку, но на первом этапе советские войска рвались, а затем момент оказался упущенным. «На мой взгляд, — пишет генерал Белобородов, — главная причина заключалась в том, что, подходя к Мемелю, мы не собрали свои силы в кулак. Высокий темп наступления, походившего в иные дни на погоню, слишком захватил нас, армия рассредоточила свои силы на широком фронте. Каждое соединение стремилось первым выйти к морю… И получилось, что первоначальный удар по Мемельскому укрепленному району мы нанесли лишь одной третью тех сил, которыми располагали…армия вовремя не уловила момент, не сумела, когда было возможно, нацелить все в одну точку. Растянулись на широком фронте, была расплющенность удара, не было укола… Если бы Мемель взяли, операция была бы классической».
Немецкий гарнизон в Клайпеде под руководством штаба 40-го танкового корпуса держался еще три месяца.
Мощный удар на мемельском направлении оказал решающее влияние на всю обстановку в Прибалтике. Под воздействием этого удара командование группы армий «Север», не ожидая решения высшего командования, с утра 6 октября начало отводить свои силы из района Риги на Курляндский полуостров. Узнав о падении Паланги, Гитлер дал на это свое официальное «благословение».
3-й и 2-й Прибалтийские фронты перешли к преследованию, но по мере их приближения к Риге сопротивление противника нарастало. 8 августа Ставка с запозданием приказала генералу Еременко перебросить за Даугаву 42-ю и 10-ю гвардейскую армии — остальные силы 2-го Прибалтийского фронта. Войска Баграмяна, «проложивши лыжню» к Риге, теперь полностью переключались на другие задачи.
Ю октября войска двух фронтов вплотную подошли к рижскому оборонительному обводу и двое суток прогрызали его первую полосу. Ранним утром 13 октября 67-я, 61-я и 1-я ударная армии 3-го Прибалтийского фронта начали штурм восточной окраины латвийской столицы. В течение дня войска генерала Масленникова очистили от противника правобережье и вышли к Даугаве. Мосты через реку оказались взорванными. В этот день советскими средствами массовой информации было объявлено об освобождении Риги и произведен соответствующий случаю салют, хотя на южном берегу армии Еременко только приступили к прорыву второй полосы. Немцы здесь сражались упорно, обеспечивая эвакуацию войск и военного имущества. Так называемое Задвинье — западная часть города — была занята 10-й гвардейской армией лишь двое суток спустя. Последние части немецкого гарнизона ушли за реку Лиелупе.
16 октября 3-я ударная и 42-я армии нанесли удар от Дебеле на Салдус, Лиепаю, а 1-я ударная — вдоль побережья Рижского залива на Тукумс, однако успех был незначителен. В трехдневных боях немцы сильными контратаками остановили продвижение советских дивизий и потеснили их назад. Для борьбы на сухопутном фронте, перенимая советский опыт, сошли на берег немецкие матросы и пошли в атаку со своей, немецкой «полундрой». Их удар приняла 150-я стрелковая дивизия полковника В.М. Шатилова, который вспоминает жестокий встречный бой:
«В стане противника установилось какое-то странное затишье. И вдруг сверху по склону покатилась непривычная для глаза черно-бело-синяя лавина. Это были немецкие моряки. Они бежали в распахнутых бушлатах, под которыми пестрели тельняшки. За плечами у них не топырились горбами вещмешки. Ничего лишнего — только автоматы и гранаты. Я не раз слышал и читал о том, как наши матросы геройски сражались на суше. Зачастую пренебрегая тактикой сухопутного боя и в той же мере пренебрегая смертью, они действовали с поразительной лихостью и бесстрашием. И, несмотря на большие потери, наводили на врага ужас, обращали его в бегство. Им случалось добиваться успеха даже там, где не могли этого сделать более опытные в сухопутном бою пехотинцы. Почему? Я не находил ответа…
И вот сейчас я понял, какое устрашающее впечатление производит эта монолитная масса, спаянная своими законами и традициями. Я заметил, как замедлили шаг наши солдаты. Кое-кто начал останавливаться… Над цепью моряков взвился какой-то протяжный крик, похожий скорее на вопль. И хоть пули их еще не причиняли нам вреда, чувствовалось, что на какую-то часть бойцов эта атака действует как гипноз. Нужно было немедленно создать крутой перелом в этом психологическом поединке. Но не успел я принять решение, как зазвенел чей-то высокий голос:
— Братцы, били фашистскую пехоту, побьем и моряков!
— Побьем! — покатилось по рядам. Люди подхватывали этот клич, может быть, механически, не вникая в его смысл. Но он создавал ощущение слитности коллектива, ободрял, звал к активным действиям. И цепь с новой энергией устремилась вперед».
В итоге, действительно — «побили», потому как не могло быть у «фашистов» за душой настоящего героизма — лишь «одна традиционная флотская лихость».
С 20 октября наступило короткое затишье.
Таким образом, прибалтийская группировка противника была отрезана от Восточной Пруссии, немецкие войска — отброшены на Курляндский полуостров и более 30 вражеских дивизий, основные силы группы армий «Север», оказались зажатыми в районе между Тукумсом и Лиепаей; в Клайпеде было блокировано до трех дивизий.
