Phương diện quân Bắc được thành lập ngày 24 tháng 6 năm 1941 dựa trên cơ sở của Quân khu Leningrad. Biên chế phương diện quân ban đầu gồm các tập đoàn quân 7, 14, 23. Sau đó có thêm tập đoàn quân 8 và 48. Ngày 28 tháng 6 năm 1941 có thêm Hạm đội Baltic. Trong khoảng thời gian từ ngày 25 đến ngày 29 tháng 6 năm 1941, các đơn vị không quân của phương diện quân đã ném bom các sân bay trong lãnh thổ Phần Lan và bắc Na Uy. Ngày 29 tháng 6 năm 1941, các đơn vị của phương diện quân Bắc tham gia các trận phòng thủ ở vùng Karelia và Murmansk. Ngày 10 tháng 7, năm 1941, phương diện quân nhận lệnh phòng thủ Leningrad từ hướng tây nam, điều này đã tạo nên Cụm tác chiến Luga. Các trận đánh khốc liệt ở Luga đã giúp cầm chân quân Đức một tháng trước khi quân Đức tiến sát đến Leningrad.