10 июля противник начал наступление на Ленинград с юга и севера, развернулись бои на дальних подступах к городу.
Первыми из флотских подразделений вступили в бой с наступающим противником части самого западного Лужского укрепленного сектора. К началу боев в его состав входили: 21-й отдельный артиллерийский дивизион (26 орудий калибром 45-152 мм), три железнодорожные батареи (№ 11, 12 и 18). 180-356-мм батареи были созданы для стрельбы по крупным морским целям и сильно укрепленным инженерным сооружениям противника, а пришлось стрелять по танковым колоннам, переправам и скоплениям войск и техники. Для железнодорожных батарей было построено несколько временных позиций. Орудийные транспортеры, отстрелявшись на одной позиции, сразу же уходили на другую. Это позволяло избегать вражеских ударов по батареям. В состав сектора входили также 2-я бригада морской пехоты, стрелковый и железнодорожный батальоны, а также гарнизоны островов Сескар и Лавенсари. ЛУС охватывал большой участок вдоль побережья Нарвского залива и Лужской губы. На территории сектора базировались основные части авиации флота.
Части сектора защищали побережье от десантов и обстрелов с моря и должны были содействовать войскам 8-й армии в обороне правого фланга Лужской укрепленной позиции.
В ходе боев противнику удалось выйти к реке Луга и захватить переправы у деревни Ивановское и у села Большой Сабек. 14 июля на участке Кингисепп, Нарва в бой были введены два батальона курсантской бригады военно-морских учебных заведений и батальоны 2-й отдельной бригады морской пехоты. В тот же день железнодорожные батареи с позиций в районе Усть-Луга, Керстово открыли огонь по скоплениям немецких войск.
В результате ожесточенных оборонительных боев наши войска 19 июля остановили дальнейшее продвижение врага. Значительную помощь обороняющимся войскам оказали береговые батареи, которые своим огнем уничтожали скопления вражеской пехоты, разрушали переправы, наносили удары по танковым и механизированным частям и артиллерийским батареям.
В связи с приближением противника к южному побережью содействие флангу армии начали оказывать корабли. Эсминец «Суровый» получил задание уничтожить скопление живой силы и техники в районе деревни Долгая Нива (к юго-западу от Нарвы). Операция была тщательно спланирована, хорошо отработана связь с корректировочным постом. Эсминец, пришедший 23 июля в Нарвский залив из Таллина, прикрывался с воздуха истребителями, его противолодочную оборону осуществляли два катера МО. В результате огонь 130-мм орудий (сделано 186 выстрелов) оказался эффективным: по данным разведки, были разрушены блиндажи и окопы с живой силой, уничтожено 5 минометов и несколько деревянных строений. Эта операция считается наиболее удачным примером использования корабельной артиллерии для стрельбы по берегу. Была сорвана попытка противника форсировать р. Нарова.
27 июля канонерская лодка «Красное Знамя» также обстреляла вражеские войска в этом же районе, израсходовав 69 130-мм снарядов. На следующий день она выпустила 195 снарядов. С конца июля, поддерживая фланг 8-й армии, стрельбы по берегу с позиций в Нарвском заливе и Лужской губе систематически выполняли канонерские лодки «Красное Знамя», «Волга», выполнившие по 20 стрельб и израсходовавшие в среднем по 1500 снарядов.
Канонерская лодка «Красное Знамя».
Противник готовился к решительному наступлению на Ленинград. Командование группы армий «Север» подтянуло основные силы, пополнило войска и провело их перегруппировку. Пополнив свои силы, немецкие войска 8 августа после мощной артиллерийской подготовки снова перешли в наступление. Главный удар в августовском наступлении гитлеровское командование пыталось нанести по Ленинграду через Копорское плато (в обход Лужского рубежа). Войска 8-й армии отходили через Копорское плато.
Большую помощь войскам оказывали действовавшие в этом районе 11, 12, 18 и 19-я отдельные железнодорожные батареи калибра 180–356 миллиметров. 21 августа 356-мм батарея своим огнем уничтожила переправу противника через реку Луга в районе Поречья. 22 августа противник вышел на дальность стрельбы береговых батарей ЛУС, и они открыли огонь, поддерживая войска 8-й армии.
Береговая и корабельная артиллерия своими действиями сорвала попытки противника навести переправы через речки Нарова и Луга у Поречье и Вейно. Но армия продолжала отступать, и 26 августа батареи ЛУС были эвакуированы в район Красной горки и на острова Сескар и Лавенсари. 27 августа Лужский укрепленный сектор был расформирован.
Одновременно с наступлением немецких войск на рубеже реки Луга началось наступление финских войск на Карельском перешейке. 10 июля Карельская и Юго-Восточная финские армии начали наступление на Олонецком и Петрозаводском направлениях и на участке северо-западнее Ладожского озера.
Оборону советских войск поддерживали корабельная и железнодорожная артиллерия, Ладожская военная флотилия, морская авиация. 19 июля финские войска, прорвав фронт, вышли к побережью Ладожского озера. Ладожская флотилия высадила десанты на острова Лукулансари (24 июля) и Мантинсари (26 июля), которые, создав угрозу флангу и тылу наступающему противнику, оттянули на себя часть его сил. Корабли флотилии артиллерийским огнем поддерживали 19-й стрелковый корпус в районе Сортавальских шхер.