Группа армий «Север» в составе 16-й, 18-й полевых армий, 4-й танковой группы и финской армии атаковала город с разных сторон. Противник сосредоточил против защитников Ленинграда 725 тысяч солдат при 13 тысячах орудий и минометов, а также 1500 танков. С воздуха армию вторжения поддерживал 1-й воздушный флот люфтваффе, с моря немецкий флот блокировал единственный оставшийся советский порт — Кронштадт.
Десятого июля немецкие и финские войска нанесли согласованные удары на Лужском, Новгородском и Старорусском направлениях, в Эстонии и Карелии.
Четырнадцатого июля 11-я армия Северо-Западного фронта внезапно контратаковала и отбросила противника.
Восьмого августа немцы атаковали на Красногвардейском направлении, 10-го — на Лужско-Ленинградском и Новгородско-Чудовском. Армии Северо-Западного фронта снова контратаковали и опасно нависли над флангом немецких войск. Немцы снова вынуждены были приостановить наступление. Этим воспользовались защитники Ленинграда. Временная передышка помогла провести частную перегруппировку, подвести резервы.
Майор Маргелов со своим полком в составе ополчен-ческой дивизии прибыл на передовую между 26 и 27 июля. Первая гвардейская дивизия народного ополчения фактически была лишь частично боеспособной. Артиллерийский полк комплектовали тоже из ополченцев. Отдельный батальон связи состоял из студентов, преподавателей и научных сотрудников Института инженеров связи. Противотанковый дивизион на 80 процентов укомплектовали «артиллеристами», которые в армии вовсе не служили. Остальные 20 процентов служили в пехоте и кавалерии. На весь дивизион был один зенитчик, хорошо знавший материальную часть и как вести себя в бою.
До 10 августа дивизия проходила ускоренный курс обучения в районе Красного Села. 11 августа выступила к железнодорожным станциям Волосово и Молосковицы и с ходу вступила в бой. Несмотря на явное превосходство противника, особенно в тяжелом вооружении, дивизия продержалась на этом рубеже целую неделю и даже контратаковала. Воевала дивизия, если так можно сказать, неровно. Некоторые подразделения, не выдерживая давления противника, теряли управление, «в результате чего начиналась паника и бегство с позиций». А рядом насмерть стояли артиллеристы противотанковой батареи лейтенанта Кузанова. 18 августа, в самый трудный день обороны, батарея отбила атаку 24 танков.
До 5 сентября длилась передышка. Хроника обороны Ленинграда сообщает: «После небольшой передышки 5 сентября 1-я гвардейская дивизия народного ополчения вступила в бой. Будучи выбитой из поселка Ропши, 11 сентября вновь атаковала и отбила его. Атаку возглавил командир 3-го полка В. Ф. Маргелов».
Когда бои немного утихли, остатки ополченческой дивизии вывели во второй эшелон для приведения в порядок и пополнения.
В начале сентября дивизия получила общевойсковой номер — 80-я стрелковая. Полк майора Маргелова стал 218-м стрелковым.
Из служебной характеристики на командира полка майора Маргелова, данной в период ожесточенных боев за Ленинград: «Бойцы и командиры 218 с.п. 80-й с.д. с основания полка, организатором которого является тов. Маргелов, по праву гордятся званием маргеловцев.