С шести часов утра 31 июля немцы возобновили атаки Холма с юга и юго-запада. Части 21-го механизированного корпуса вели бой на рубеже Мазуры, Гора и в районе Тарыжино, имея перед собой до батальона пехоты, усиленной танками. Уже через полчаса немцам удалось захватить Пустынку. На Тарыжино вдоль берега реки Куньи наступала вторая группа противника, которую также поддерживали танки.

В полосе 65-го стрелкового корпуса массированных боевых действий пока не велось, но противнику удалось рано утром прорваться в район в 4 км юго-западнее Князево.

С рассвета 1 августа войска 27-й армии оборонялись юго-восточнее, южнее и юго-западнее города Холм. Противник перед фронтом армии наступал по трем направлениям. Одна группа, силой до пехотного полка, наступала вдоль шоссе Локня — Холм. Вторая, также силой до полка, наступала на Холм из района Зайцы. Третья продвигалась из района Собакино на Бобовище, что в 25 км восточнее Холма.

Для остановки врага на рубеже деревни Каменка еще во второй половине дня 31 июля туда направлялся 37-й полк НКВД, занимавший до этого позиции в районе деревни Коломенец. Он должен был удерживать рубеж до подхода 89-го стрелкового полка и 42-й танковой дивизии. Полк имел в своем составе 620 бойцов, один станковый и шесть ручных пулеметов. После восьмикилометрового марша красноармейцы вечером заняли позиции западнее Каменки. В 21:00 на позиции полка вышли передовые части противника — три танка, две бронемашины, велосипедисты и мотомеханизированная пехота. После встречного боя бойцы 1-го и 3-го батальонов 37-го полка были вынуждены отступить к окраинам деревни Каменка, где к ночи и закрепились.

Проведенная ночная разведка выявила, что противник подтягивал резервы с танками, артиллерией и мотопехотой и готовился утром перейти в наступление. Чтобы сорвать наступление, командир 37-го полка принял решение организовать ночную атаку. План был детально проработан и доведен до каждого батальона. В два часа ночи полк начал сближение с врагом. 3-й стрелковый батальон наступал вдоль дороги на Темный Бор и атаковал фашистов в лоб. По правому флангу наносила удар рота из батальона 42-й танковой дивизии, а по левому — 2-й стрелковый батальон. В 2:20 бойцы вышли на исходный рубеж, после чего по деревне Поляна ударила артиллерия. После получасовой артподготовки батальоны поднялись в атаку и охватили гитлеровцев в полукольцо. Среди немцев поднялась паника. Они не смогли организовать оборону и начали беспорядочно отступать. В результате боя были уничтожены до 100 фашистов. Остальные пытались скрыться в лесу к югу от деревни, но тут был выставлен заслон в количестве 15 человек, который внес свою лепту в уничтожение врага. Немцы не успели ввести в бой ни одного танка, ни одного орудия, ни одного пулемета.

Всего в ходе боя были уничтожены 6 танков, 8 автомашин, 5 легковых автомобилей, 2 автомашины с боеприпасами, 9 мотоциклов, около 100 велосипедов и свыше 150 солдат и офицеров. Разбита штабная машина 656-го самокатного полка и захвачены важные оперативные документы. Наши потери составили 9 человек убитыми и 20 ранеными.

На рассвете стремительной контратакой немцам удалось овладеть Бобовищем, но выброшенные в этот район 89-й стрелковый полк 23-й дивизии и 37-й полк НКВД атакой с северо-запада отбросили противника в юго-восточном направлении и даже дошли до деревни Филино, что в 3 км юго-западнее Бобовища. Немцы снова контратаковали, и в 15:00 37-й полк НКВД и части 42-й танковой дивизии оставили Бобовище и отошли в район Ямище, что в 28 км восточнее Холма. Для усиления группировки в районе Ямище и уничтожения противника, занявшего Бобовище, туда были высланы оставшиеся части 42-й танковой дивизии. По донесениям советских войск в течение дня в районе Бобовище были уничтожены до 300 пехотинцев противника и около 100 автомашин, подбиты 2 танка, захвачены 20 автомашин, 80 мотоциклов и документы 636-го саперного батальона 12-й пехотной дивизии.

21-й механизированный корпус силами 185-й моторизованной дивизии под командованием П.Л. Рудчука и 46-й мотострелковый полк 46-й танковой дивизий вели бой с противником на рубеже Сопки, Юранки. Оставшаяся часть 46-й танковой дивизии оборонялась в районе Куземкино — Борисово.

Для остановки группы противника, выдвигавшейся из района Зайцы, около населенных пунктов Князево, Батурино и станции Остцы сосредотачивались подразделения 65-го стрелкового корпуса. Сюда же выдвигались 188-я стрелковая, 84-я моторизованная дивизии и 17-й полк 23-й стрелковой дивизии. К вечеру вся группировка втянулась в бои.

2 августа бои продолжились. 21-й механизированный корпус вел тяжелые оборонительные бои с противником, силы которого оценивались в пехотную дивизию, обороняя подходы к городу Холм.

Наступающие в направлении Дуброво и Пронино немецкие части сдерживала 185-я моторизованная дивизия, удерживая рубеж у Иваньково-1 и далее на юго-восток по реке Ловать до Куземкино.

46-я танковая дивизия около 11 часов утра отбила попытку переправы немецких войск через реку Большой Тудер в районе Бабихино — переправившийся батальон огнем артиллерии был рассеян. Немцы подтянули к участку переправы дополнительные силы и пытались переправиться под прикрытием огня артиллерии силами уже пехотного полка. Атака снова была отбита, но дивизия понесла значительные потери.

Одновременно противник начал проявлять активность в направлении Долгие Нивы. Части 65-го стрелкового корпуса в теченйь^сего дня вели оборонительные бои с противником силою до двух пехотных полков. Неоднократно переходя в контратаки, части корпуса понесли значительные потери, и с 17:00 начали неорганизованно мелкими группами выходить из боя. 117-й стрелковый полк выходил в район Залесья.

73-й полк вел бой у деревни Рукун, за линией фронта 84-й дивизии. Двумя батальонами он пытался атаковать в направлении Орлово, но был обойден и к 14:00 вел бой в районе Орлово, Алешня.

188-я стрелковая дивизия после неудачной атаки в направлении Кленовица в 14:30 сама была контратакована противником в стык между 336-м и 595-м полками. После короткого боя она начала отход и к исходу дня закрепилась на рубеже Малое и Большое Родилово (соответственно 523-й и 595-й полки). 336-й полк находился в резерве командира дивизии в районе Долгих Нив.

Для контратаки во фланг противника в районе Бабихино у командования 65-го корпуса осталась только одна саперная рота, которая не смогла достичь положительного результата.

Подразделения, действовавшие в районе Ямища (42-я танковая дивизия, 89-й стрелковый полк и 37-й полк НКВД), были объединены в группу под командованием