Fue llevada a cabo por las fuerzas del Primer, Segundo y Tercer frentes bálticos.

Durante agosto, el 18.° Ejército alemán había montado un contraataque, la operación Doppelkopf.

En 4 días, el 16° Ejército alemán había sufrido graves daños, mientras que en el sector del 18° Ejército, diez de las dieciocho divisiones alemanas se habían reducido al nivel de Kampfgruppe.

[14]​ En el segmento norte ubicado a lo largo del lago Võrtsjärv y los ríos Väike Emajõgi y Gauja, el Tercer Frente Báltico soviético atacó al XXVIII Cuerpo de Ejército alemán respaldado por batallones Omakaitse.

El Segundo Frente Báltico del general Andrei Yeriómenko y el Tercer Frente Báltico del general Iván Maslennikov se unieron al avance; el primero atacó hacia el oeste en dirección a Riga y el segundo desde el noroeste, tomando Valga y Valmiera con el 1.er Ejército de Choque del teniente general Nikanor Zajvataev.

Para finales de septiembre el Segundo Frente Báltico y el Tercer Frente Báltico se aproximaban a Riga, y el Primer Frente Báltico había rechazado los contraataques alemanes llevados a cabo por el XXXIX Cuerpo Panzer perteneciente al 3.er Ejército Panzer, colocado temporalmente bajo el mando del general Ferdinand Schoerner.

[18]​ De hecho, varias unidades importantes soviéticas (en particular, el 4.º Ejército de Choque y el 51.º Ejércitos) se estaban desplazando hacia el sur en preparación para un gran avance hacia el oeste, en dirección a Memel por el Primer Frente Báltico.