Противник 23 сентября начал наступление со стороны г. п. Шумилино Сиротинского района на юг и юго-запад, рассчитывая окружить Сиротинскую партизанскую бригаду, рассечь её основные силы и уничтожить их на юге от железной дороги и на правом берегу Западной Двины от д. Усвица до д. Островляны (Ушачский район), где были созданы линии заграждения. Однако основные силы бригады вовремя отошли за р. Оболь и заняли оборону на её правом берегу, в окружении остались отряды 4-й (командир Д. М. Левкович, комиссар А. Б. Эрдман) и 3-й (командир В. Г. Нестеров, комиссар А. В. Сипко).

Трое суток 4-й отряд вёл бой в окружении, а затем, оставив небольшой заслон, двое суток оттягивал на себя силы противника, прорвался к д. Залужье Сиротинского района. Местные жители вывели отряд к д. Гребенцы того же района в тыл карателям.

Третий отряд был окружён гитлеровцами к востоку от д. Шаши Сиротинского района, вместе с партизанами в лесу скрывались около 3 тыс. местных жителей. Противник вёл массированный артиллерийский огонь, а потом густыми цепями начал прочёсывать лес. К 3 октября у партизан закончились патроны. Отбиваясь последними гранатами, неся большие потери, отряд, прикрывая стариков, женщин и детей, был вынужден отходить к Западной Двине, где располагались силы заграждения карателей. В это время эскадрилья советских штурмовиков наносила удары по станциям Полоцк и Горяны. Возвращаясь с задания, лётчики заметили большое количество гитлеровцев на берегу реки и обстреляли их с бреющего полёта. Каратели начали в панике разбегаться. Используя смятение противника, партизаны с частью населения форсировали реку и вышли в расположение отряда «Смерть фашизму».

Потерпев неудачу во время операции, каратели убили 567 советских граждан, сожгли 9 деревень.

После операции «Молния» Сиротинский подпольный райком КП(б)Б принял специальное постановление «О расселении и обустройстве семей, пострадавших от преступлений немецко-фашистских захватчиков». Дети-сироты были распределены среди местных жителей и партизанских отрядов.