М. М. Попова и Северо-Западного фронта генерал-майора П. П. Собенникова. Первоначально Северный фронт предназначался для управления войсками, действующими в Заполярье и в Карелии. Однако развитие обстановки на фронте вынудило привлечь Северный фронт для обороны Ленинграда с юго-запада. С этой целью 5 июля была создана Лужская оперативная группа под командованием генерал-лейтенанта К. П. Пядышева. Уже в середине июля Лужская оперативная группа вступила в бой с прорвавшимися в нескольких местах к Луге танковыми дивизиями XXXXI моторизованного корпуса 4-й танковой группы.
Советское командование использовало паузу, предоставленную подтягиванием немецкой пехоты к вырвавшимся вперёд моторизованным корпусам, на всемерное усиление обороны Лужского рубежа. В первую очередь это выразилось в усилении действующих на этом направлении войск танками. Ещё 14 июля в Директиве Ставки Верховного командования 00329 Г. К. Жуков приказывал:
«Первое. Танковую дивизию из района Кандалакши перебросить под Ленинград немедленно.[]
Второе. Всем стрелковым дивизиям, действующим на таллинском, лужском, новгородском и старо-русском направлениях, немедленно придать по 3-5 танков KB для усиления их устойчивости. При недостатке KB дать танки Т-34 с последующей заменой на KB» .
Помимо танков войска северо-западного направления могли противопоставить наступлению группы армий «Север» когорту ополченческих соединений. В отличие от московского ополчения, которое в массе своей вступило в бой уже будучи переформированным в линейные стрелковые соединения, ленинградское ополчение оказалось втянуто в жестокие бои уже в первые дни после прибытия на фронт. Решение о формировании первых трёх дивизий народного ополчения было принято 4 июля 1941 г. 1-я дивизия народного ополчения комплектовалась в основном из рабочих и служащих Кировского района. На крупнейшем предприятии этого района Ленинградском Кировском заводе уже в первые дни войны было подано свыше 15 000 заявлений с просьбой о зачислении в районную дивизию народного ополчения. Однако изъятие с завода большого числа рабочих, занятых на производстве оборонной продукции, было сочтено нецелесообразным. Поэтому из рабочих и служащих Кировского завода формировались только первый стрелковый и артиллерийский полки дивизии. Второй стрелковый полк сформировал завод им. A. A. Жданова, третий состоял главным образом из работников предприятий Дзержинского района. 5 июля 1941 г. части дивизии были переведены на казарменное положение и приступили к боевой подготовке. 10 июля формирование 1-й дивизии народного ополчения было формально закончено. Командиром дивизии был назначен генерал Ф. П. Родин. 2-я дивизия народного ополчения комплектовалась в Московском районе. 1-й стрелковый полк дивизии состоял в основном из рабочих завода «Электросила»; 2-й фабрик «Скороход», «Пролетарская победа» 1 и 2; 3-й из добровольцев Ленинского, Куйбышевского и Московского районов. В артиллерийский полк влились работники Ленмясокомбината, а также студенты института и техникума авиаприборостроения. 12 июля 1941 г. формирование 2-й ДНО было закончено. Командиром дивизии был назначен Герой Советского Союза полковник Н. С. Угрюмов. 3-я дивизия народного ополчения формировалась в основном из рабочих и служащих Фрунзенского и частично Выборгского районов Ленинграда. Первые две дивизии народного ополчения были сразу же выдвинуты на самое опасное направление Лужский рубеж. Однако в отличие от московских ополченческих дивизий, получивших после формирования возможность завершить подготовку на Ржевско-Вяземском рубеже, ленинградские ополченцы уже в первые дни пребывания на фронте прошли крещение огнём. Прибыв 11 июля на станцию Батецкая, 1-я ДНО уже через несколько дней вступила в бой с боевой группой Рауса 6-й танковой
дивизии, захватившей плацдарм на Луге. 3-я ДНО вначале выдвинулась в район Кингисеппа, а затем была переброшена на финскую границу. Её место на восточной границе Эстонии заняла 4-я легкострелковая дивизия народного ополчения полковника П. И. Радыгина, формирование которой завершилось к 22 июля 1941 г.
Однако ополченцы и танковые соединения были экзотикой в составе войск на Лужском рубеже. Основными действующими лицами стали стрелковые дивизии с различных участков фронта. В первую очередь на Лугу были переброшены дивизии, находившиеся в непосредственном подчинении Северного фронта. Это были 237-я стрелковая дивизия из 7-й армии, 70-я, 177-я и 191-я стрелковые дивизии из резерва фронта. Также оборону на Луге заняли отброшенные на это направление соединения 11-й армии 90-я, 111-я, 118-я, 128-я и 235-я стрелковые дивизии. Постепенно накачивавшаяся войсками Лужская оперативная группа 23 июля была разделена на кингисеппский, лужский и восточный сектора, а с 29 июля участки обороны с непосредственным их подчинением штабу Северного фронта. В состав Кингисеппского участка обороны генерал-майора В. В. Семашко входили 90-я, 118-я и 191-я стрелковые дивизии, 2-я и 4-я ДНО, Ленинградское пехотное училище им. С. М. Кирова, 1-я танковая дивизия и части береговой обороны Балтийского флота. Лужский участок обороны генерал-майора А. Н. Астанина включал в себя 111-ю, 177-ю и 235-ю стрелковые дивизии и 24-ю танковую дивизию. В восточный участок обороны генерал-майора Ф. Н. Старикова вошли 70-я, 237-я, 128-я стрелковые дивизии и 21-я танковая дивизия, 1-я ДНО и 1-я горно-стрелковая бригада. 31 июля восточный участок был преобразован в Новгородскую армейскую оперативную группу, которая в начале августа подчинялась Северо-Западному фронту. Директивой Генерального штаба КА от 4 августа Новгородская армейская оперативная группа была преобразована в 48-ю армию, которую возглавил генерал-лейтенант С. Д. Акимов.