Полацкі баявы ўчастак уключаў у сябе і 61-шы Полацка-Себежскі УР з сістэмай дотаў у складзе пяці кулямётна-артылерыйскіх батальёнаў. Згодна з распараджэннем Ваеннага савета 22-й арміі к світанню 30 чэрвеня ўсе доты былі занятыя гарнізонамі і прыведзены ў баявую гатоўнасць.
Афіцыйная дата пачатку баявых дзеянняў пад Полацкам – 3 ліпеня 1941 г. У гэты дзень у паласе Полацкага ўмацаванага раёна нямецкія войскі пачалі агульнае наступленне. Нягледзячы на масіраваныя бамбардзіроўкі з паветра, артылерыйска-мінамётны абстрэл, шалёныя атакі і прадуманыя дзеянні 18-й матарызаванай дывізіі зламаць супраціўленне абаронцаў Полацкага баявога ўчастка з ходу немцам не ўдалося.
У ходзе цяжкіх баёў 4-7 ліпеня нямецкія войскі фарсіравалі Заходнюю Дзвіну і захапілі плацдармы на захад і на ўсход ад Полацка. Аднак захопнікі тут не толькі сутыкнуліся з упартай абаронай, але і самі падвергліся контратакам на заходнім і паўднёвым участках Полацкага УРа.
Не здолеўшы авалодаць Полацкам з фронту, нямецкія войскі, працягваючы весці баявыя дзеянні, перанеслі напрамак асноўных удараў у абыход Полацкага ўмацаванага раёна. З гэтай мэтай у раёнах Дзісны і Улы яны распачалі двухдзённую артылерыйскую падрыхтоўку і бамбардзіроўку пазіцый савецкіх войск.
9 ліпеня танкавыя злучэнні немцаў прарваліся к Віцебску. Становішча часцей, якія абараняліся ў Полацкім УРы, стала пагражаючым. Узнікла яўная небяспека акружэння. Але войскі Полацкага баявога ўчастка працягвалі стойка абараняцца. Яны не толькі наносілі ўрон ворагу ў абарончых баях, але і, улічваючы агульную абстаноўку на фронце 22-й арміі, смела контратакавалі часці вермахта, якія рваліся на ўсход.
З 9 ліпеня разгарэлася бітва на баравухскім напрамку, куды прыйшоўся ўдар каля 100 нямецкіх танкаў, якія падтрымлівала пяхота. Пад уздзеяннем моцнага агню праціўніка падраздзяленні УРа вымушаны былі пакінуць частку дотаў першай лініі. Абаронцы Полацка адбівалі па 4-5 атак праціўніка ў дзень, траплялі ў акружэнне, дэблакіравалі доты, контратакавалі і зноў вялі абарончыя баі. Паводле сведчання старажылаў, мясцовасць ля некаторых дотаў каля Баравухі-1 была ўсеяна трупамі нямецкіх салдат. Усяго ў баях за Баравуху вораг страціў забітымі каля двух тысяч чалавек. На працягу 10 ліпеня 174-я стралковая дывізія вяла ўпарты бой у паўночным сектары ўмацаванага раёна, працягваючы ўтрымліваць займаемыя пазіцыі.
Такім чынам, да канца 10 ліпеня 22-я армія вяла выключна цяжкія баі з пераўзыходзячымі сіламі праціўніка, якія ахоплівалі з флангаў Себежскі і Полацкі ўмацаваныя раёны.
Чаму ж нямецкія войскі так упарта спрабавалі захапіць Полацк? Справа ў тым, што ў гэтыя дні на Смаленскай зямлі разгортвалася самая вялікая бітва пачатковага перыяду вайны, якая цягнулася два месяцы, - Смаленская. Яе вынікам стаў пераход групы армій «Цэнтр» да абароны. Асноўныя сілы 3-й танкавай групы, якую планавалася кінуць на Ленінград, былі скаваныя на маскоўскім напрамку. А Полацк з'яўляўся важным транспартным вузлом, захоп якога значна аблягчаў забеспячэнне нямецкіх дывізій. Хто ведае, наколькі была б эфектыўнай Смаленская бітва, калі б не стойкасць і гераізм воінаў 22-й арміі, у тым ліку 174-й стралковай дывізіі і Полацкага УРа, якія стрымлівалі 20 дзён націск некалькіх варожых дывізій.
З раніцы 11 ліпеня нямецкія часці працягвалі наступленне на баравухскім напрамку, спрабуючы развіць першапачатковы поспех. Да канца дня ўсе рэзервы абаронцаў Полацкага баявога ўчастка былі ўведзены ў бой, але ўзнавіць становішча ў напрамку Баравухі-1 не ўдалося. На працягу наступных трох дзён (11, 12, 13 ліпеня) праціўнік наносіў удары ў паўночным сектары, а з 15 ліпеня – у паўднёвым сектары Полацкага УРа. Баі за Полацк 12-13 ліпеня былі выключна жорсткімі. Неабходна адзначыць, што да 12 ліпеня супраць 6-ці дывізій першай лініі 22-й арміі гітлераўцы сумелі сканцэнтраваць 16 сваіх дывізій. На світанні 13 ліпеня, пасля завяршэння канцэнтрацыі злучэнняў 23-га пяхотнага корпуса немцаў (дзве пяхотныя дывізіі) на пазіцыях перад фронтам Полацкага ўмацаванага раёна, 19-я танкавая і 14-я матарызаваная дывізіі пачалі наступленне на Невель з плацдарма на поўнач ад Полацка (раён Уладычына). Вораг, які валодаў велізарнай перавагай, 13 ліпеня прарваў абарону нашых войск на поўнач ад Полацка і пачаў хутка прасоўвацца да Невеля, не прыпыняючы, тым не менш, атак на баравухскім напрамку. Прарыў Полацкага УРа ў гэтым месцы даў бы 3-й танкавай групе найкарацейшыя шляхі забеспячэння, якіх ёй так не хапала ў разгар Смаленскай бітвы.
14 ліпеня часці 174-й стралковай дывізіі працягвалі ўтрымліваць Полацкі ўмацаваны раён, адбіваючы атакі праціўніка ў напрамку Баравухі.
Да паўднёвага фаса ўмацаванага раёна асноўныя сілы немцаў пачалі падыходзіць 12 ліпеня з боку мястэчка Паставы. На вастрыё атакі ля мястэчка Гомель высоўся 2-гі батальён 18-га пяхотнага палка, узмоцнены палкавой, дывізіённай і карпусной артылерыяй. 15 ліпеня ў 4.00 нямецкія войскі пачалі інтэнсіўную артпадрыхтоўку, у ходзе якой мястэчка Гомель было літаральна сцёрта з твару зямлі. Асноўны агонь нямецкай артылерыі быў сканцэнтраваны на 2-х дотах першай лініі. На працягу гадзіны дзясяткі гармат расстрэльвалі іх ва ўпор.
У 5.00 гарматы перанеслі свой агонь углыб абароны 61-га УРа і 508-га стралковага палка 174-й стралковай дывізіі, і ў атаку пайшлі штурмуючыя групы 9-й і 10-й пяхотных рот 2-га пяхотнага батальёна. Нечакана для атакуючых адкрыў кулямётны агонь адзін з дотаў першай лініі. Яго падтрымалі доты другой лініі і палкавая артылерыя 508-га стралковага палка. Бой зацягнуўся. Толькі знішчыўшы частку байцоў 508-га стралковага палка, а другую частку прымусіўшы адступіць і панёсшы пры гэтым страты, нямецкія штурмуючыя групы прыступілі да асады дотаў. Прымяняючы агнямёты і падрыўныя зарады, 18-ты пяхотны полк немцаў да 13.00 знішчыў 5 доўгатэрміновых кропак і прарваў абарону савецкіх войск.
У гэты ж дзень часці 23-га армейскага корпуса немцаў з поўначы прарваліся к Полацку ў раёне Баравухі-2. Да канца дня, 15 ліпеня, нямецкім войскам удалося заняць левабярэжную частку Полацка.
Глыбокія флангавыя прарывы гітлераўцаў паставілі ў надзвычай цяжкае становішча 174-ю стралковую дывізію і ўсю 22-ю армію. У абстаноўцы, што склалася, Ваенны савет 22-й арміі вымушаны быў аддаць камбрыгу А.І. Зыгіну загад на адыход у бок Вялікіх Лук.