Артиллерийская подготовка атаки в 67-й армии была запланирована продолжительностью в 2 часа 20 мин., а во 2-й ударной армии, где плотность артиллерии была выше, — 1 час 45 мин. Сопровождение пехоты на глубину одного километра в обеих армиях обеспечивалось огневым валом, а далее последовательным сосредоточением огня.

В 67-й армии в целях сохранения льда на р. Нева разрушение оборонительных сооружений противника на переднем крае и в глубине до 200 м должно было производиться только орудиями, выставленными для стрельбы прямой наводкой. Для этой цели на каждый километр фронта было выделено 22—24 орудия преимущественно 45— и 76-мм калибра.

Во 2-й ударной армии почти все танковые части, предназначенные в первый эшелон, должны были действовать с левофланговыми дивизиями, наступавшими на Синявино. Здесь плотность танков достигала 20 единиц на километр, а с вводом в бой второго эшелона она увеличивалась до 30—32 танков на километр фронта.

В 67-й армии с первым эшелоном по льду р. Нева, толщина которого не превышала 40—50 см, должны были наступать только легкие танки, которых в среднем на километр фронта приходилось не более 6—8 единиц. После переправы через Неву средних и тяжелых танков по специально устроенным поверх льда копейным дорогам танковая плотность в армии повышалась до 16—20 танков на километр фронта.

К операции были привлечены 13-я воздушная армия Ленинградского фронта под командованием генерал-майора авиации С.Д.Рыбальченко, имевшая в своем составе 218 самолетов, и 14-я воздушная армия генерал-майора авиации И.П.Журавлева Волховского фронта в составе 447 самолетов, а также группа авиации флота в количестве 227 самолетов. Всего насчитывалось 900 самолетов, в числе которых было 430 истребителей, 270 штурмовиков и 200 бомбардировщиков. Истребительная и штурмовая авиация была вооружена самолетами новых типов, а в числе бомбардировщиков находилось около 100 самолетов По-2.

Таким образом, против оборонявших Шлиссельбургско-Синявинский выступ войск противника, равных по силам примерно шести пехотным дивизиям и имевших в своем составе до 700 орудий и минометов, командование Ленинградского и Волховского фронтов сосредоточило двадцать стрелковых дивизий, семь стрелковых, три лыжные и пять танковых бригад с общим количеством 4600 орудий и минометов и около 500 танков. Численное превосходство над противником было создано по пехоте в 4,5 раза, по артиллерии — в 6—7 раз и по танкам — в 10 раз. В отношении танков ситуация была довольно своеобразная. В распоряжении командующего 18-й армией была 1 -я рота 502-го тяжелого танкового батальона «тигров». На 18 ноября 1942 г. в ней числилось 9 Pz.III с 50-мм длинноствольной пушкой, 7 Pz.III с 75-мм короткоствольной пушкой, 6 Pz.VI «тигр». Наличие «тигров» несколько нарушало общую картину подавляющего превосходства советских войск в танках. В роли средства борьбы с советской бронетехникой «тигры» могли доставить немало неприятностей. Снижала эффект от использования новых немецких танков только болотистая местность, неблагоприятная для 56-тонных машин. Также в подчинении 18-й армии находился 226-й батальон штурмовых орудий.

Создание огромного локального превосходства (во 2-ю ударную было собрано подавляющее большинство танковых бригад и артиллерийских полков Волховского фронта) в силах и средствах над противником создавало предпосылки для успешного прорыва блокады Ленинграда.

В течение декабря и первой декады января в войсках Ленинградского и Волховского фронтов развернулась всесторонняя подготовка к операции. В тылу на учебных полях и специально оборудованных по типу опорных пунктов противника городках шла подготовка подразделений к штурму укрепленных позиций и ведению наступательного боя в лесу. На совместных учениях отрабатывались вопросы взаимодействия и управления войсками в ходе наступления. Пехота проходила обучение с теми танковыми и артиллерийскими частями, с которыми она должна была взаимодействовать в бою. Войска 67-й армии тщательно готовились к форсированию Невы по льду; на озерах войска обучались преодолевать участки битого льда с помощью досок, лестниц, багров и других средств. На участке 55-й армии, где р. Нева проходила в тылу наших войск, было проведено несколько учений по преодолению реки пехотой, танками и артиллерией.

В 67-й и 2-й ударной армиях к началу операции имелось по 1,5—2 боевых комплекта боеприпасов для стрелкового оружия, по 3—4 боевых комплекта снарядов и мин для дивизионной и зенитной артиллерии и до 5—6 боекомплектов для армейской артиллерии. Накоплением больших запасов боеприпасов за счет интенсивной работы оправившейся от эвакуации промышленности обстановка зимы 1943 г. качественно отличалась от обстановки Любаньской операции зимы 1942 г.

В ночь на 10 и 11 января войска ударных группировок фронтов заняли исходное положение для наступления. Соединения первого эшелона 67-й армии расположились в траншеях на левом берегу р. Нева на удалении 600—700 м от переднего края обороны противника, а первый эшелон 2-й ударной армии занял подготовленные исходные позиции в 300—500 м от первой траншеи противника, проходившей по восточной окраине Липка, Рабочий поселок № 8, роща «Круглая», Гайтолово.

Метеорологические условия к началу операции и в период ее проведения характеризовались значительным колебанием температуры воздуха (от 0 до 15 градусов ниже нуля). Вследствие частых оттепелей почва в болотистых районах промерзла всего на 15—20 см, что крайне затрудняло действия танковых войск в ходе наступления. Иногда в утренние часы отмечались небольшие туманы, несколько осложнявшие наблюдение за противником и действия нашей авиации.

В ночь на 12 января сводная группа ночных бомбардировщиков Волховского фронта подвергла массированным ударам артиллерийские позиции и пункты управления противника в полосе прорыва. Одновременно группа авиации Балтийского флота нанесла удар по аэродромам и железнодорожным узлам в тылу 18-й немецкой армии. Тем самым «бутылочное горло» временно изолировалось от переброски резервов по железной дороге с других участков фронта группы армий «Север».

В 9.30 утра 12 января на участках наступления фронтов началась артиллерийская подготовка атаки. За 40 минут до начала атаки пехоты и танков штурмовая авиация Ленинградского и Волховского фронтов группами по 6—8 самолетов атаковала узлы связи, опорные пункты, артиллерийские и минометные батареи в районах Рабочих поселков № 1, № 2, № 4, № 5 и № 7, Синявино и пос. Михайловский.

По окончании артиллерийской подготовки атаки ударные группировки фронтов при поддержке авиации и под прикрытием огневого вала артиллерии начали атаку укрепленных позиций противника.

Войска первого эшелона 67-й армии Ленинградского фронта, форсировав Неву по льду, сломили сопротивление противника между 2-м городком и Шлиссельбургом, и к концу дня наступавшие в центре 268-я и 136-я стрелковые дивизии продвинулись на глубину до трех километров. Наступавшая с плацдарма в районе Московская Дубровка 45-я гвардейская стрелковая дивизия генерал-майора А.А.Краснова выбила противника из первой траншеи, но, встретив сильное огневое сопротивление с фронта и с флангов, дальше продвинуться не смогла. Неуспешной также была попытка 86-й стрелковой дивизии В.А.Трубачева форсировать Неву против Шлиссельбурга. По приказу командующего 67-й армией М.П.Духанова во второй половине дня 86-я дивизия переправилась через Неву в районе Марьино на плацдарм, захваченный 136-й стрелковой дивизией, и начала наступление на Шлиссельбург с юга.