1944年5月31日大本營下達了關於巴格拉季昂行動的基本指示。與此前幾次攻勢不同的是，該計劃把各方面軍限制在可實現的目標上，最初的目標是明斯克以西，據出發地域不超過150公里。而在實際進攻中，巴格拉季昂的巨大成功使蘇軍指揮官放鬆了警惕，他們不得不在戰鬥中修改計劃以將更深遠的目標包括進來。
這個計劃包含了大量後勤物資的集中以及部隊沿前線大規模的橫向祕密調動。這些部隊包括：近衛第6和近衛第11集團軍被調到波羅的海第一方面軍的地段，近衛第5坦克集團軍和近衛第8集團軍從摩爾達維亞調到白俄羅斯南部，近衛第2坦克集團軍從羅馬尼亞邊境調到科夫爾地區。在1944年5月和6月間，後勤部長赫魯廖夫(Khrulov)不斷的接到來自斯大林，朱可夫，華西列夫斯基的命令要他加快鐵路運輸。所有這些都必須在嚴格保密的情況下進行，以保證對德軍的戰略欺騙——主攻方向仍在南翼——可以成功。蘇軍無法在原定時間內完成調度，最後幾乎是巧合，巴格拉季昂的進攻事件被推遲到6月22日，中央集團軍羣侵入蘇聯的三週年紀念日。
到1944年6月20日爲止，參加巴格拉季昂戰役中的四個方面軍，除開白俄羅斯第一方面軍的左翼，共有14個合成集團軍，1個坦克集團軍，4個空軍集團軍，118個步兵師和兩個步兵旅(編成40個步兵軍)，7個築壘地域，2個騎兵軍(轄6個騎兵師)和大量支援火炮部隊，總數達到1,254，300人，4070輛坦克和自行火炮，24,363門火炮，5,327架飛機，另有1007架飛機將執行遠距作戰任務。白俄羅斯第一方面軍的左翼有416,000人，1,748輛坦克和自行火炮，8,335門火炮和迫擊炮，1,456架飛機，包括5個合成集團軍，1個坦克集團軍，1個空軍集團軍，36個步兵師(編成11個步兵軍)，2個騎兵軍，4個坦克和機械化軍。
在白俄羅斯方向正緊鑼密鼓爲主攻作準備的時候，戈沃羅夫的列寧格勒方面軍和梅利茨科夫的卡累利亞方面軍開始進攻芬蘭人，拉開了1944年夏季攻勢的大幕。從1941年冬開始列寧格勒附近的展現就已穩定下來，德軍在城下受阻，芬軍在奪回1940年失去的領土後也消極怠工。儘管斯大林很高興看到芬蘭的避戰，但他仍在卡累利亞方向留下大量部隊以防芬蘭改變主意。1944年中斯大林決定結束與芬蘭的戰爭，重奪失去的領土，然後就可以將北方寶貴的兵力解放出來投入其他方向了。
夏季攻勢的第一步是卡累利亞行動，旨在迫使芬蘭退出戰爭，並將德軍的注意力從南方引開，芬蘭的退出也會使德國在政治上陷入窘境。大本營命令列寧格勒方面軍和卡累利亞方面軍佔領卡累洛-芬蘭地峽和列寧格勒北面和西北面廣大的卡累利亞地區。在波羅的海艦隊的支援下，戈沃羅夫的方面軍受命在1944年6月10日開始進攻，並要在10天被佔領維堡(Vyborg)，而梅列茨科夫將在1944年6月21日開始向拉多加湖以北進攻。
蘇軍指揮官清楚地記得1939年和1940年他們突破曼納海姆防線時的艱辛。爲避免重蹈冬季戰爭的覆轍，計劃制定的很小心，並在進攻開始前蘇軍就建立起了數量上的優勢。戈沃羅夫的攻勢如期展開，至6月21日第21集團軍的左翼攻克了維堡，此時芬蘭就德國派遣援軍的骯髒談判仍在緊張進行。戈沃羅夫從海上將第59集團軍運到維堡進行增援。同日，梅列茨科夫的獨立第7集團軍從斯維裏河(Svir)的陣地出發向卡累利亞中部發起進攻。蘇軍在拉多加湖南北兩側的攻勢最終迫使芬蘭在1944年9月求和，儘管德國的援軍已經趕到，芬蘭仍難逃一敗。很快，在白俄羅斯的主攻使卡累利亞的勝利看起來像一個插曲。戈沃羅夫和梅列茨科夫被晉升爲蘇聯元帥，以表彰對芬蘭的勝利。
芬蘭戰役將德軍的注意力進一步從中央集團軍羣方向上引開。事實上一個有組織的戰略欺騙戰役顯示出蘇軍的主攻方向在南北兩翼。中央集團軍羣方向只會有有限的進攻。波羅的海第三方面軍在北方，烏克蘭第二，第三方面軍在羅馬尼亞邊境上進行了虛假的兵力集結，進入5月後更是動作不斷。這些動作非常成功，直至白俄羅斯攻勢開始的那天，德軍情報部門還認爲第2坦克集團軍、近衛第5坦克集團軍、近衛第5和近衛第8集團軍仍部署在北烏克蘭集團軍羣當面。
蘇聯的欺騙計劃正好利用了德國對其南北兩翼盟友的擔心。萊因哈特·蓋倫(Reinhard Gehlen)上校，著名的東線外軍處處長在5、6月間不斷預測蘇軍的攻勢將從南北兩翼展開。與此同時，德國的戰略注意力也被英美在意大利的行動以及在法國可能的登陸吸引開去，而德國空軍則繼續將國土防空置於東線的戰術需求之上。
各級德國情報官對蘇軍部署在前線的步兵和炮兵有着相當準確的瞭解，但對後方的戰役戰略部隊卻知之甚少。德軍空中力量的持續下降和蘇軍欺騙行動中嚴厲的紀律使空中偵察長期無所作爲。而蘇軍在前線大片地段的無線電靜默使監聽無法進行。所有這些最後導致了德軍情報官沒能知道3個合成集團軍，1個坦克集團軍和幾個機械化軍已來到中央集團軍羣當面。此外巴格拉季昂行動的推遲使最出色的情報分析專家也難以預測到準確的進攻時間。
中央集團軍羣許多軍級以下的指揮官和他們的情報人員認爲蘇軍會發動進攻，但是上層卻認爲他們的擔心誇大其詞而充耳不聞。在巴格拉季昂開始前一週，第12步兵師的一個營長向正在巡視的第39裝甲軍軍長馬丁內克(Martinek)將軍描述了這種威脅，將軍完全同意他的說法，但卻用一句諺語來回答這位營長“上帝總是首先懲罰那些熟視無睹的人”。德軍高層直到1944年6月25日才認清巴格拉季昂的威脅，此時攻勢已開始整整3天了!由於如此視而不見，中央集團軍羣在蘇軍進攻的時候比一個空殼好不了多少。5月底，希特勒斷然拒絕中央集團軍羣的任何部隊後撤至第聶伯河和別列其納河(Berezina River)後面。由於對南方蘇軍可能的攻勢念念不忘，陸軍司令部(OKH)將第56裝甲軍轉隸給北烏克蘭集團軍羣，佈施元帥原本的不多的反擊力量再次被削弱。中央集團軍羣只剩博布魯伊斯克以西的第20裝甲師作爲預備隊，即便是這個師也是更多的聽命於OKH而不是集團軍羣。
一個典型的六營制的德國步兵師要防禦32公里寬的地段，前線步兵營之間的廣大空隙只有一些觀察哨和巡邏隊。大多數情況下德軍指揮官會再由路障、壕溝和地堡組成的第一道防線後幾百米處再構建一條防線，而師一級則在前線後4—6公里處構築一條粗糙的防線，此後就再無任何防禦力量。無論哪一級部隊的預備隊和反擊力量都嚴重缺乏。此外德軍那種允許局部後撤以便發動反擊的防禦傳統也被禁止。大量的部隊被游擊隊困在後方執行清剿任務，這些行動儘管沉重打擊了游擊隊卻始終無法徹底消滅他們。
由於蘇軍進攻交錯開始的特點，雙方對巴格拉季昂的開始時間說法並不相同。1944年6月19日和20日夜間，殘存的游擊隊對中央集團軍羣后方地區的鐵路交匯點、橋樑以及其他重要交通運輸目標發起了一波襲擊。儘管很多襲擊被德軍粉碎，但仍有超過一千個交通節點被破壞，使德軍無法進行撤退、補給和調動。
6月21日和22日夜間，蘇軍猛烈轟炸了德軍後方地區，同時偵察營開始進入佈防稀疏的德軍前沿一點點拔除障礙。真正的主攻在23日開始。由於偵察部隊的努力，蘇軍並沒有進行長時間的炮火準備。組織良好的進攻部隊由坦克自行火炮和步兵組成，得到炮兵和空軍的支援。裝着犁的工兵坦克作爲先導在雷場中爲後續部隊開闢道路。晚上，探照燈和照明彈令德軍睜不開眼，繼續引導蘇軍的推進。
德軍團屬反坦克連裝備的50mm反坦克炮對T-34以及更重型的坦克的前裝甲基本無能爲力。因此德軍步兵用反坦克地雷、炸藥包、鐵拳以及其他類似的近程武器來打擊敵人。絕大多數蘇軍指揮官都會繞開孤立的德軍據點繼續向後方突擊。
1944年6月24日晚些時候，維帖布斯克地區，阿法納西·帕夫蘭季耶維奇·別洛博羅多夫(A.P.Beloborodov)中將的第43集團軍的一個戰鬥羣橫掃已徹底崩潰的E集羣(Corps Group E)殘部並奪取了城西西德維納河上的渡口。到6月25日日中，他們已和伊萬·伊里奇·柳德尼科夫(I.I.Liudnikov)中將的第39集團軍的前鋒建立聯繫，切斷了駐守在維帖布斯克的德第53集團軍的退路。伊萬·米哈伊洛維奇·奇斯佳科夫(I.M.Chistiako)中將的近衛第6集團軍在瓦西里·瓦西裏耶維奇·布特科夫(V.V.Butkov)的第1坦克軍的支援下，向西追擊逃往波洛茨克(Polotsk)的德第3裝甲軍餘部。
在南翼，羅科索夫斯基在1944年6月24日開始進攻。他的前鋒各師從沼澤地中奇蹟般的出現撲向驚詫不已的德軍。前導工兵部隊的努力使他的部隊得以在德軍沒有覺察的情況下沿普季奇河(Ptich)東岸構建了穿越沼澤的木質堤道。當德軍防禦被步兵壓制後，羅科索夫斯基立刻投入了他的坦克部隊穿過沼澤邊上的道路衝向德軍後方。到6月25日日中，米哈伊爾·費多羅維奇·帕諾夫(M.F.Panov)中將的近衛第1坦克軍已經突進超過40公里，從南方逼近博布魯伊斯克，緊隨其後的是伊薩·亞歷山德羅維奇·普利耶夫(I.A.Pliev)中將的騎兵機械化集羣，他們正準備轉向西方的斯盧茨克(Slutsk)。德第20裝甲師由於無法確定主攻到底是來自東面的羅加喬夫(Rogachev)還是南面的博布魯伊斯克，在自相矛盾的命令下來回徒勞的行軍，白白浪費了兩天時間。6月26日，鮑里斯·謝爾蓋耶維奇·巴哈羅夫(B.S.Bakharov)中將的第9坦克軍擺脫了德軍在羅加喬夫以西的糾纏，撲向博布魯伊斯克以南的別列茲納河上的渡口，近衛第1坦克軍則從河的西岸佔領渡口。
蘇軍裝甲部隊的閃電攻勢在第65、第48和第3集團軍大量部隊的配合下，將德第35步兵軍、41裝甲軍一部和第20裝甲師裝進了博布魯伊斯克及其東南地域的口袋中。試圖逃出昇天的潰兵在擁擠的鐵路節點季托夫卡(Titovka)被蘇聯空軍無情的消滅了，只有最堅韌和最幸運的人才能僥倖逃脫這場屠殺而向西北逃離該城。當然，能夠逃脫的一部分原因是蘇軍指揮官開始催促部隊繼續向西和西北方向的明斯克前進。
在蘇軍對奧爾沙(Orsha)和莫吉廖夫的進攻中，剛開始德軍的遭遇要比其他地方稍好一點。伊萬·吉洪諾維奇·格里申(I.T.Grishin)中將的第49集團軍對德第39裝甲軍和第12步兵軍地結合部發動了一次規模不大的進攻。由於缺乏裝甲部隊，格里申用一支搭載步兵的獨立坦克旅作爲突擊部隊的核心。不斷傳來的壞消息使德第4集團軍開始緩緩退向第聶伯河畔的莫吉廖夫。到1944年6月27日格里申的部隊從城的南北兩側渡過了第聶伯河。絕望的守軍企圖撤向同樣處在蘇軍威脅之下的明斯克。但是希特勒命令莫吉廖夫必須戰至最後一人。有一部分部隊執行了這個命令，更多的人則繼續撤退。那些向西逃竄的部隊經歷了維帖布斯克和博布魯伊斯克城下一樣的苦難，當他們逃出莫吉廖夫的戰術包圍圈後卻最終落入更大的明斯克戰略包圍圈。
無論德軍在何處陷入包圍，希特勒毫無例外的下令城市必須要塞化並戰鬥至最後一人。大多數情況下這些城市裏都是連地窖都沒有的木頭房子，在這樣的城市裏根本不可能進行有效的防禦。戰爭到了這個階段，有經驗的德軍團級以下軍官已經學會避免進駐任何有可能被宣佈成爲要塞的城鎮，如果碰巧進入這種無法防守的城市，他們會傾盡全力離開那裏。比如在1944年6月27日，第12步兵師、幾千支援部隊和數百名傷兵被困在莫吉廖夫，該師派出兩個營的兵力進行突圍，竟奇蹟般的逃過別列茲納河並回到明斯克西南涅曼河(Neman River)沿岸的德軍防線。
至6月27日，德軍防線上已被撕開兩個大口子：一個在北邊第3裝甲集團軍和第4集團軍之間;另一個在南邊第4集團軍和陷入困境的第9集團軍之間。羅特米斯特羅夫(Rotmistrov)的近衛第5坦克集團軍的兩個坦克軍、維克多·季莫費耶維奇·奧布霍夫(V.T.Obukhov)中將的獨立近衛第3機械化軍通過第一個缺口向前突擊，坦克縱隊沿平行的道路前進以期找到別列茲納河上可使用的渡口。普利耶夫(Pliev)的騎兵機械化集羣則衝進了南邊的口子，渡過普季奇河突向斯盧茨克，並於29日日中佔領該城。
陸軍總司令部(OKH)對面臨的威脅反應遲鈍，只是通過鐵路和公路調來少量的機械化部隊。在鮑裏索夫(Borisov)下火車的第5裝甲師連同一些只有輕武器的後方警備部隊試圖封閉第3裝甲集團軍和第4集團軍之間的缺口，但是他們所能做的只不過是埋伏在樹林或者村莊裏近距離伏擊蘇軍的先頭部隊。這種戰術只能遲滯蘇軍幾個小時，一旦蘇軍指揮官找到其他道路他們就會繞開防守繼續前進。然而，羅特米斯特羅夫和其他蘇軍坦克指揮官將會認識到白俄羅斯的坦克戰與在烏克蘭草原上的戰鬥有極大的不同，坦克的損失也會高的多。
1944年7月2日，德軍在明斯克及周邊地區只有少數幾個不滿員的團。解放明斯克是蘇軍先遣部隊和坦克軍利用突破擴大戰果的一個經典戰例。大體上來說，整個德軍防線上的要點還沒來得及佈防就被快速突進的蘇軍先遣部隊穿過城市時佔領了。在明斯克北側，近衛第5坦克集團軍的第29坦克軍繞過城市，在搜索德軍反擊力量的同時奪取了斯維斯洛奇河(Svisloch)上的一個渡口，與此同時近衛第3坦克軍於7月3日攻入城市的西北角，阿列克謝·謝苗諾維奇·布爾傑伊內(A.S.Burdeinyi)少將的近衛第2坦克軍所轄的奧列格·亞歷山德羅維奇·洛西克(O.A.Losik)上校的近衛第4坦克旅則肅清了東北方向。蘇軍只用了一個上午就控制了明斯克。7月3日下午，近衛第1坦克軍的先頭部隊從南方趕到完成了對城市的佔領。緊隨其後的是分別從東南東北兩個方向趕來的第3集團軍和第31集團軍的步兵部隊。就這樣，在機械化部隊攻佔明斯克的同時，步兵就已建立起了內層包圍圈，而被繞過的德第4集團軍仍駐守在明斯克以東。整個過程完成的天衣無縫，毫無停頓。
在南方，絕望的博布魯伊斯克守軍的殘部在兩個蘇軍坦克軍封閉包圍圈後仍不斷試圖突圍。德國資料承認蘇軍在這裏包圍了第9集團軍的70,000人。正如給北邊第5裝甲師的命令一樣，OKH派出第12裝甲師來挽救這裏的局勢。1944年6月27日接到命令後該師開始在距博布魯伊斯克50公里的奧西波維奇(Osipovichi)地區下火車。當第9集團軍參謀長見到該師部隊時，只說了一句極具諷刺意味的話“很高興見到你們，第9集團軍已經不存在了!”。儘管第12裝甲師的一個戰鬥羣在1944年6月30日的堅決反擊從博布魯伊斯克救出了10,000名丟棄武器的德軍，但是第9集團軍被殲這個說法還是基本正確的，剩下的60,000人在蘇聯空軍猛烈轟炸下投降了。在戰役開始時德第6航空隊在這一地區只有45架戰鬥機。由於缺乏油料和飛機，在強大的蘇聯空軍面前他們什麼忙也幫不上。
更糟糕的還在後頭，1944年6月27日，希特勒簽發了第8號戰役指令(Operations Order No.8)，這又是一個堅守令，要求已被圍的部隊去重建一條完整的前線。德軍指揮官不斷要求允許後撤或者行動自由，但毫無例外的被駁回，當希特勒允許撤退時一切都已經太晚了。最後第53步兵軍(53rd Army Corps，這個到底是軍還是集團軍?)在維帖布斯克投降了。一個巨大的包圍圈在明斯克以東套住了第4集團軍大部。
當白俄羅斯第二方面軍的第33、第49和第50集團軍爲消滅包圍圈內的的第4集團軍展開苦戰時，切爾尼亞霍夫斯基和羅科索夫斯基的方面軍一刻不停的繼續向東突進。他們攻佔了莫羅傑奇諾(Molodechno)和巴拉諾維奇(Baranovichi)。這兩個重鎮控制着橫貫佈滿沼澤和密林的中白俄羅斯的狹窄走廊。下一步向維爾紐斯和比亞韋斯托克(Bialystok)發展的攻勢要求蘇軍在德軍圍繞這些據點建立起防線前就佔領它們。
1944年7月3日，當近衛第5坦克集團軍在明斯克以西重新集結時，奧布霍夫(Obukhov)的騎兵機械化集羣(近衛第3機械化軍和近衛第3騎兵軍)開始對莫羅傑奇諾(Molodechno)的守軍德第5裝甲師和第39裝甲軍餘部發起進攻，更南一點，普利耶夫(Pliev)的騎兵機械化集羣則向巴羅諾維奇(Baranovichi)攻擊前進。德軍派出了第7裝甲師增援北邊，第4裝甲師增援南邊。援軍的到來使德軍的抵抗愈加激烈。然而7月5日羅特米斯特羅夫的近衛第5坦克集團軍終於加入了對維爾紐斯方向的進攻。到1944年7月8日，白俄羅斯第三方面軍、近衛第5坦克集團軍和近衛第11集團軍包圍了維爾紐斯的德軍，並展開消滅守軍和粉碎德軍突圍企圖的戰鬥，同時繼續向涅曼河岸進軍。在羅特米斯特羅夫的坦克的支援下，維爾紐斯殘酷的巷戰一直持續到1944年7月13日。
當天新到達的德第6裝甲師的一個戰鬥羣突入蘇軍防線達30公里並救出一部分維爾紐斯守軍，這是德軍的又一個英雄事蹟。但是與此同時蘇軍已到達城市西南的涅曼河畔。北方，巴格拉米揚的波羅的海第一方面軍在攻佔波洛茨克(Polotsk)後加入了友鄰波羅的海第二方面軍的攻勢，兩軍沿西德維納河兩岸向西北方向一路狂奔。新從烏克蘭和克里米亞調來的近衛第2集團軍和第5集團軍令巴格拉米揚的攻勢更加兇猛，嚴重威脅了原本就被削弱了的中央集團軍羣北翼的退路。蘇軍在這個軸線上戰鬥的焦點是向考納斯(Kaunus)和里加的突擊以及向波羅的海海岸的突擊，這個攻勢使中央集團軍羣和北方集團軍羣之間的聯繫有被切斷的危險。
在維爾紐斯失守的同時，德軍也丟掉了利達(Lida)和巴羅諾維奇。這是與南方聯繫的重要節點。蘇第50和第49集團軍在壓縮了明斯克包圍圈後重新加入到方面軍的攻勢中來，而波羅的海第二方面軍和波羅的海第一方面軍分別把注意力放在了攻佔德軍更深遠後方的格羅德諾(Grodno)和比亞韋斯托克。一週之內，當白俄羅斯第一方面軍左翼在科夫爾投入戰鬥後，在南部白俄羅斯的突擊已經演變成衝向波蘭邊境、維斯拉河和納雷夫河(Narow)一線更大規模的戰役。
6月22日至7月4日的12天內，中央集團軍羣就損失了25個師超過300,000人，在接下來的幾周內它又損失了100,000人。蘇軍的腳步在7月底終於慢下來了，裝甲矛頭疲憊不堪而且戰損嚴重。在持續三週的戰鬥和行軍中損失的坦克使大多數坦克部隊不得不停下來休整和等待補充。近衛第5坦克集團軍的損失尤其嚴重，羅特米斯特羅夫很快就被解除職務並被任命爲蘇聯裝甲坦克和機械化兵副司令(Chief of Soviet Armored and Mechanized Forces)，表面上看來這次調動是因爲他竟使部隊遭受如此重大的損失。瓦西里·季莫費耶維奇·沃利斯基(V.T.Volsky)中將接管了羅特米斯特羅夫的集團軍。緩慢下來的蘇軍攻勢並沒有給德軍帶了什麼好處。在開始一連串災難性的失利後，北烏克蘭集團軍羣司令莫德爾元帥接過了中央集團軍羣指揮權，這樣他就可以協調殘餘部隊的部署以期在西面某處重建一條新的防線，爲此他已經把幾個新銳裝甲師從烏克蘭調到白俄羅斯。但是很快他原來在利沃夫和科夫爾的前線就給他帶來新的麻煩，蘇軍新的攻勢使那裏陷入火海和毀滅之中，並很快與其他戰鬥融爲一體，狂暴的戰鬥席捲了從波羅的海到喀爾巴阡山的整條戰線。
6月28日，大本營命令全部四個方面軍一起發起進攻。7月13日，科涅夫的烏克蘭第一方面軍加入到進攻中來，他把在普里皮亞特以南的利沃夫-桑多梅日(L’vov-Sandomierz)行動提前以充分利用德軍在白俄羅斯的潰敗局面。
根據計劃，大本營命令科涅夫消滅盤踞在利沃夫和Rava-Russkaia地區的德北烏克蘭集團軍羣的部隊，爲此科涅夫將同時向利沃夫的東北和東面發起突擊。在北面，從南方祕密調來的卡圖科夫上將的第1近衛坦克集團軍連同V.K.Baranov中將的騎兵機械化集羣(第1近衛騎兵軍和第25坦克軍)將從Lutsk地區沿Styr河向西南方的Rava-Russkaia和利沃夫以西地區突擊，與此同時P.S.Rybalko上將的第3近衛坦克集團軍、D.D.Leliushenko上將的第4坦克集團軍和S.V.Solokov中將的騎兵機械化集羣將通過第38和第60集團軍打開的缺口從東面衝向利沃夫。爲了欺騙德軍，科涅夫對南面的Stanislaw地區精心策劃了一次佯攻。由於部隊出色完成了大規模的祕密調動，科涅夫獲得了對德軍防線壓倒性的數量優勢。
當北面的第3近衛集團軍和第13集團軍的偵察部隊發現德軍前沿陣地無人防守時，科涅夫於7月13日發起了進攻。前鋒各營和主力同時加入了攻勢，到日終時已突入德軍防線15公里。翌日，Solokov的騎兵機械化集羣在卡圖科夫的坦克集團軍的跟隨下衝進了德軍防線的缺口。卡圖科夫將他一貫使用的前鋒第1近衛坦克旅用於欺騙德軍，使對手無法判斷出他的主力將在那裏投入戰鬥、，而集團軍主力則可以更有效的對付德軍部署在北面的戰役預備隊——第16和第17裝甲師。後來第16裝甲師得以脫離接觸，向西長距離的側翼機動並及時趕到利沃夫並將入到城防中去。
當卡圖科夫在北翼向德軍防線的縱深突擊時，Konev正對利沃夫的合成集團軍卻無法爲Rybalko和Leliushenko的坦克部隊打開缺口。第38集團軍的攻勢在德軍防線前舉步維艱，而第60集團軍僅僅在Koltov以東打開一個小缺口。Konev面對這種形勢應對迅速，他命令Rybalko和Leliushenko依次通過第60集團軍打開的狹窄走廊向前突擊，同時還投入了第31坦克軍和第4近衛坦克軍來支撐突破口。與此同時Solokov的騎兵機械化集羣沿第1近衛坦克集團軍的路線向北旋轉，衝向維斯拉河。
7月14日晨，超過1000輛坦克和自行火炮進入了Koltov的突破口。儘管德第8和第1裝甲師爲封閉缺口發起了孤注一擲的反擊，這股裝甲洪流仍然成功穿越了德軍防線。7月18日第3近衛坦克集團軍的先頭部隊在利沃夫東北和Solokov的先頭縱隊建立了聯繫，將德第13步兵軍裝進在Brody的口袋中。隨後，在步兵壓縮包圍圈的同時，第60集團軍在P.P.Pluboiarov中將的第4近衛坦克軍的支援下粉碎了德第1和第8裝甲師的突圍。第3近衛集團軍和第4坦克集團軍則從北面和南面包圍了利沃夫。在利沃夫的接近地戰鬥異常激烈，德第16步兵軍和第3裝甲軍在這裏擋住了蘇軍的攻勢。
最後德軍在利沃夫的防線還是被第1近衛坦克集團軍和Solokov的騎兵機械化集羣向德軍深遠後方的維斯拉河的突擊所瓦解了。7月23日，卡圖科夫的集團軍接近Peremyshl’，切斷了德軍和利沃夫的聯繫。科涅夫命令Rybalko向西旋轉協助卡圖科夫切斷德軍聯繫。7月27日當Solokov的先頭部隊離維斯拉河還有20公里時，德軍放棄了利沃夫。科涅夫立刻命令卡圖科夫和Rybalko轉向維斯拉河，而德軍則竭力重新部署從利沃夫地區撤下的部隊以應對新的威脅。當Leliushenko的第4坦克集團軍和Baranov的騎兵機械化集羣在南方擊退德軍的反擊後，第1近衛坦克集團軍和第3近衛坦克集團軍向西北的維斯拉河展開了賽跑。7月29和30日，卡圖科夫的先頭部隊在N.P.Pukhov中將的第13集團軍的摩托化部隊配合下在桑多梅日以南佔領了維斯拉河上幾個橋頭堡，幾天內，這兩個集團軍的其他部隊和Rybalko的第3近衛坦克集團軍也趕到了。
爲爭奪這些橋頭堡雙方展開了長時間的激戰。在接下來的一個月裏，德軍把從匈牙利調來的預備隊和從利沃夫撤下的部隊編成第59，第3和第48裝甲軍，反覆向蘇軍橋頭堡發動猛攻。南方德第24裝甲軍也向蘇軍在維斯拉河東岸的南翼發起進攻。激烈的戰鬥最終證明了德軍中的一句傳言——蘇軍的橋頭堡一旦建立就無法被撼動。
莫德爾元帥的挑戰纔剛剛開始。就在明斯克陷落和蘇軍沿利沃夫一線展開進攻的時候，他又面臨了在科夫爾-盧布林一線被切斷的危險。7月18日，羅科索夫斯基的白俄羅斯第一方面軍左翼加入了攻勢，在7月9日和10日爲將德軍注意力從利沃夫引開的佯攻取得成效和科涅夫取得初步成功後，羅科索夫斯基的各集團軍投入了進攻。
7月18日，N.I.Gusev中將的第47集團軍和崔可夫上將的第8近衛集團軍撕開了德軍防線。至7月21日他們已進抵西布格河(Western Bug River)。7月22日，S.I.Bogdanov中將的第2坦克集團軍開始了向盧布林和維斯拉河的突擊，與此同時第11坦克集團軍和第2近衛騎兵軍向西北的Siedlce的突擊以切斷駐守在佈列斯特和Bialystok的中央集團軍羣部隊的退路。
儘管Bogdanov在7月23日進攻盧布林的戰鬥中負傷並被A.I.Radzievsky少將接替，但蘇軍的推進速度不減。7月25日，第8近衛集團軍和第2坦克軍已來到維斯拉河邊。崔可夫的集團軍在Magnuszew附近佔領了一個橋頭堡，V.Ia.Kolpakchi中將的第69集團軍則在Pulawy附近佔領了另一個橋頭堡。大本營命令Radzievsky的集團軍轉向北面的華沙以切斷整個中央集團軍羣的退路。
7月28日，Radzievsky齊頭並進的3個軍在華沙東南遭遇了德第73步兵師和戈林裝甲師。爲奪取從東面進入華沙的道路的Radzievsky和爲守住這條道路以及華沙的德軍展開了賽跑。離Radzievsky最近的蘇軍是第47集團軍、第11坦克軍和第2近衛騎兵軍。此時正進攻東面50公里處的Siedlce。Radzievsky派出了第8近衛坦克軍和第3坦克軍轉向華沙東北試圖包抄德軍左翼，第16坦克軍則繼續從東南方向向華沙城區推進。
儘管A.F.Popov中將的第8近衛坦克軍成功進抵華沙城東僅20公里處，但N.D.Vedeneev少將的第3坦克軍卻陷入了莫德爾指揮的一連串成功的裝甲反擊中。從7月30日開始，戈林師和第19裝甲師在華沙東北15公里的Wolomin以北向這個已經走得太遠的坦克軍發起反擊。第3坦克軍頂住了頭三天的攻勢，8月2日和3日，德第4裝甲師和黨衛軍維京師也投入了反擊。在接下來3天的苦戰中，第3坦克軍損失嚴重，第8近衛坦克軍也承受着巨大壓力。到8月5日，第47集團軍的部隊到達這一地區。第2坦克集團軍後撤休整。第47集團軍的3個步兵軍建立了一條80公里長的防線，從華沙以南到Siedlce，已無力向華沙或者Narew河發起新的進攻。德軍與中央集團軍羣的聯繫遭到破壞但尚未中斷。
8月1日，Tadeusz Bor-Komorowski將軍的波蘭救國軍(Polish Home Army)在華沙起義。儘管起義軍佔領了大部分城區，但他們未能佔領維斯拉河上的四座橋樑和東部郊區。波蘭救國軍在華沙苦戰兩個月後被鎮壓了，其間幾乎沒有得到蘇聯的幫助。8月中旬，白俄羅斯第一方面軍正致力於保住遭受德軍猛烈反擊的Magnuszew橋頭堡，並試圖渡過布格河奪取Narew河上的渡口。無論從哪個方面來說，蘇軍都更多地考慮爲將來的進攻奪取合適的出發陣地而不是幫助波蘭起義者。
第47集團軍的主力一直留在華沙正面，直到8月20日Z.M.Berling中將的波蘭第1集團軍趕到。蘇軍最終在9月3日渡過布格河並在第二天逼近Narew河，9月6日開始爭奪Narew河上橋頭堡的戰鬥。9月13日，第47集團軍進入華沙東部郊區的Praga，三天後兩個波蘭師向維斯拉河對岸發起進攻但進展甚微，9月23日被迫撤回。
蘇軍一直都很真誠的希望幫助波蘭起義者。事實上，至少到9月中，這一地區德軍的抵抗都強大到足以抵擋任何蘇軍攻勢。如果蘇軍要進攻華沙就要重新調整南方Magnuszew的進攻方向——或者更現實一點的是北面布格河和Narew河一線——以集中足夠的兵力向華沙突擊。即使蘇軍衝進華沙，肅清守軍的代價將是高昂的，而且華沙並不適合作爲下一波進攻的出發點。
拋開軍事方面的因素，從政治上來說，毫無疑問斯大林並不急於去幫助Bor-Komorowski。波蘭起義者是對英美支持的波蘭流亡政府效忠的，讓波蘭人和德國人去廝殺顯然在政治上要更便利一些。蘇聯-波蘭聯軍在9月10日和9月16—17日有限的衝進華沙的努力只不過鼓勵了起義者繼續戰鬥。直到9月中，斯大林才同意美國空軍利用蘇聯機場爲起義者空投物資，而此時波蘭人手中的地盤已經縮小到無法從空投中獲得什麼幫助了。經過兩個月的英勇戰鬥，波蘭人與10月2日投降。又過了3個月，蘇軍才積累到足夠的力量從維斯拉河橋頭堡出擊。
