29 июня войска 1-го Прибалтийского фронта под руководством генерала армии Ивана Христофоровича Баграмяна начали освобождение от оккупантов самого древнего белорусского города — Полоцка. По его названию операция и стала именоваться Полоцкой. В битве за Полоцк советским войскам противостояли следующие силы вермахта: 16-я армия под командованием генерала артиллерии Христиана Хансена из состава группы армий «Север» (генерал-полковник Георг Линдеман) и части 3-й танковой армии под началом генерал-полковника Георга Райнхардта из группы армий «Центр» (генерал-фельдмаршал Вальтер Модель). Полоцкая операция стала составной частью одного из самых грандиозных за всю историю человечества сражений — Белорусской наступательной операции «Багратион», завершившейся полным освобождением от фашистов Белорусской, большей части Литовской ССР, а также восточных районов Польши. Битва за Полоцк стала возможной после успешно проведенной накануне Витебско-Оршанской операции, в ходе которой советские войска освободили центральные районы Витебской области.
Готовясь к отражению удара Красной армии, немцы заблаговременно создали в округе Полоцка мощную оборонительную линию «Тигр», сам же город был превращен в хорошо укрепленную крепость с круговой линией обороны. Болотисто-озерный рельеф местности создавал дополнительные преграды для преодоления вражеского сопротивления. Замысел советского военного руководства состоял в том, чтобы сходящимися ударами, словно клещами, раздавить группировку противника.
Главные удары в операции были нанесены по правому флангу противника: 6-я гвардейская (генерал-полковник Иван Чистяков) и 43-я (генерал-лейтенант Афанасий Белобородов) армии обходили город с юга, а 4-я ударная армия (генерал-лейтенант Петр Малышев) — с севера, в направлении на Котляны — Полоцк. Развивая наступление, к началу второго летнего месяца советские войска вышли к городским окраинам. Однако командующему немецким гарнизоном Полоцка Карлу Хильперту из-за угрозы попадания в окружение удалось организовать своевременный отход своих частей из советского котла. Преодолевая упорное сопротивление противника, ранним утром 4 июля 1944 года Красная армия освободила Полоцк, три долгих года находившийся в оккупации. За поражение в битве командующий группы армий «Север» Линдеман был снят Гитлером с должности.
В результате проведения Полоцкой наступательной операции советским войскам менее чем за неделю удалось овладеть мощным узлом обороны противника. По ее итогам за шесть дней сражения было уничтожено 6 немецких дивизий, свыше 7 тысяч вражеских солдат и офицеров попали в плен. 1-й Прибалтийский фронт продвинулся на расстояние 120–130 км, выйдя к концу сражения на рубеж Опса — Козьяны — озеро Нарочь. Красная армия обеспечила себе возможность дальнейшего наступления на позиции противника по обеим берегам Западной Двины в направлении Двинска. Существенную помощь в ходе битвы за Полоцк регулярным частям оказали партизаны.
В память о павших в середине 1960-х в Полоцке на берегу Западной Двины был создан мемориальный комплекс «Курган бессмертия». Землю для него привезли с братских могил и с полей сражений Белоруссии. Потрясенный подвигом 23 воинов гвардейского взвода Александра Григорьева, которые, форсировав накануне освобождения Полоцка Западную Двину, смогли удержать в самом городе переправу и небольшой плацдарм на северном берегу реки до подхода основных сил Красной армии, известный бард Юрий Визбор написал в 1973 году ставшую популярной проникновенную песню «Цена жизни».