白俄羅斯戰役過程分爲兩個階段。
第一階段
1944年6月23日一7月4日，進行了維捷布斯克—奧爾沙戰役、莫吉廖夫戰役、博布魯伊斯克戰役、波洛茨克戰役，完成了對明斯克集團的合圍。波羅的海沿岸第1方面軍與白俄羅斯第3方面軍協同，於6月23日轉入進攻，到6月25日前在維捷布斯克以西合圍了德軍5個師，並於6月27日前全殲該敵。6月28日，方面軍主力攻佔了列佩利市。白俄羅斯第3方面軍順利發展進攻，於7月1日解放了鮑裏索夫市。這樣，德軍坦克第3集團軍與第4集團軍的聯繫就被切斷了。白俄羅斯第2方面軍在突破德軍沿普羅尼亞河，巴夏河、第聶伯河的防禦後，於6月28日解放了莫吉廖夫。白俄羅斯第1方面軍右翼軍隊於6月27日前在博布魯伊斯克地域合圍了德軍6個多師，並於6月29日前全殲該敵。同時，方面軍前出到斯維斯洛奇、奧西波維奇、舊多羅吉一線。7月3日，明斯克獲得解放(參見明斯克戰役)。德軍第4、第9集團軍各兵團(10萬人以上)在明斯克以東陷入合圍。波羅的海沿岸第1方面軍解放了波洛茨克，並繼續向希奧利艾發展進攻。蘇聯紅軍以平均每晝夜20—25公里的速度，在12天內推進了225—280公里，解放了白俄羅斯大片領土。德軍“中央”集團軍羣遭到慘敗，其主力已被合圍和粉碎。隨着蘇聯紅軍進抵波洛茨克、納羅奇湖，莫洛傑奇諾、涅斯維日以西一線，德軍的戰略正面出現了寬達400公里的巨大缺口。德軍統帥部雖從各個方向倉卒調來若干個師企圖封閉這一缺口，但都未產生多大結果。蘇聯紅軍已有可能跟蹤追擊潰德軍殘部。在戰役第一階段勝利結束之後，大本營給各方面軍下達了新的訓令，按照這一訓令，各方面軍應殲滅明斯克以東德軍被合圍集團，繼續向西實施堅決進攻。
第二階段
(7月5日—8月29日)，各方面軍密切協同，勝利進行了5個進攻戰役，即希奧利艾戰役、維爾紐斯戰役、考納斯戰役、比亞韋斯托克戰役、盧布林—佈列斯特戰役。在此期間，蘇聯紅軍殲滅了明斯克以東地域德軍被合圍集團(7月5日—11日)，逐次擊潰了“中央”集團軍羣退卻兵團殘部，重創由德國、挪威、意大利、荷蘭和“北方”、“南烏克蘭”、“北烏克蘭”集團軍羣調來的軍隊以及茌“中央”集團軍羣后方新建的兵團。蘇聯紅軍解放了白俄羅斯全境和立陶宛、拉脫維亞的一部分，並進入波蘭境內，強渡了納雷夫河及維斯瓦河，逼近東普魯士邊境。他們前進了260—400公里，將進攻正面擴大到1000公里。在突破防禦、圍殲德軍重兵集團、強渡江河及追擊德軍過程中，空軍給予陸軍以有效支援，出動作戰飛機15.3萬餘架次。這樣，就能牢牢掌握制空權，集中各空軍集團軍的基本兵力支援各方面軍突擊集團，破壞德軍有計劃的退卻，消滅其重兵集團。第聶伯河區艦隊的行動有助於地面軍隊的迅速推進和博布魯伊斯克、明斯克的解放。
結果
白俄羅斯戰役中各方面軍、各軍兵種妥善組織協同動作，對保障軍隊在戰役過程中順利作戰具有重要意義。蘇聯紅軍實施了以在寬大正面同時突破德軍防禦爲目的的數個協調突擊，合圍了德軍重兵集團，並向大縱深追擊德軍退卻部隊。戰役中，蘇聯紅軍與游擊隊之間廣泛進行了協同。在白俄羅斯戰役開始前，賦予游擊隊的任務是：擾亂德軍戰役後方，阻止德軍向前線輸送預備隊，用無線電通報德軍的移動情況。在6月20—23日期間，他們使通往最重要地段的鐵路陷於停頓，擾亂了其他鐵路線的運行。僅在6月19日夜間，游擊隊就炸燬了4萬條鐵軌。在戰役過程中，他們破壞德軍交通線，消滅其有生力量和技術兵器，奪佔居民地、水障礙渡口並扼守到軍隊到達。
蘇聯紅軍在對退卻德軍實施迅猛的正面追擊和平行追擊方面表現了高超的藝術，這種追擊是高速度、大縱深的。方面軍和集團軍司令廣泛使用快速兵團和部隊前出到退卻德軍後方，使德軍統帥部無法在預有準備的地區預先組織防禦。
大本營及時利用了白俄羅斯戰役中取得的戰果，以便在蘇德戰場的其他方向採取堅決行動。7月10—24日，列寧格勒方面軍、波羅的海沿岸第3、第2方面軍以及烏克蘭第1方面軍相繼轉入進攻。戰略進攻的正面從波羅的海一直擴展到喀爾巴阡山。蘇聯紅軍於7月17—18日越過了蘇波邊界。波蘭第1集團軍官兵和蘇聯紅軍一同來到了自己的故鄉。到8月29日前，蘇聯紅軍已進抵葉爾加瓦以西、多別列、希奧利艾、蘇瓦烏基、奧斯特魯夫—馬佐維茨卡、華沙近郊普拉加、維斯瓦河一線，被迫轉入防禦。前進總縱深達550—600公里。在白俄羅斯戰役中，德軍最強大的集團之一“中央”集團軍羣被擊潰，其中17個師另3個旅遭全殲，50個師損失過半。約2000架德機被擊毀。白俄羅斯戰役的結果，爲對波羅的海沿岸地區、東普魯士和波蘭的德軍集團實施新的猛烈突擊，爲在諾曼底登陸的美英軍發動進攻戰役，都創造了有利條件。
