Giai đoạn 1: tiến về phía Đông

Tận dụng điều kiện thuận lợi đạt được sau đại thắng Iaşi-Chişinău, ngày 30 tháng 8 năm 1944 Phương diện quân Ukraina tổ chức một đòn tấn công mới về phía Tây, tiếp tục truy kích quân thù bỏ chạy và phát huy chiến quả. Ngày 31 tháng 8, Tập đoàn quân xe tăng cận vệ 6 và Tập đoàn quân 53 (Liên Xô) tiến thẳng vào Bucharest mà không gặp bất cứ sự kháng cự nào. Đi dầu đoàn quân là Sư đoàn bộ binh tình nguyện Romania số 1 mang tên Tudor Vladimirescu. Những người dân Romania đã đổ ra đường chào đón đoàn quân giải phóng. Tuy nhiên, quân đội Liên Xô không dừng lại ở Bucharest. Thực hiện chỉ lệnh của Đại bản doanh Bộ Tổng tư lệnh tối cao Liên Xô, sau khi hành quân quan Bucharest, các sư đoàn Liên Xô đã rời khỏi thành phố, tiếp tục tấn công truy kích quân Đức ở phía Tây Romania.[15]

Ngày 31 tháng 8, Nguyên soái Liên Xô R. Ya. Malinovsky giao nhiệm vụ cho các tập đoàn quân của ông phát huy chiến quả, giải phóng những phần lãnh thổ của Romania còn đang nằm trong tay quân Đức. Tập đoàn quân xe tăng cận vệ 6 từ Bucharest và Tập đoàn quân 27 từ Ploiesti tiến ra Piteşti sau đó đánh vòng lên Cluj nhằm bao vây cụm quân Đức - Hungary còn đang đóng tại Bắc Transilvania. Tập đoàn quân 53 có Quân đoàn xe tăng 18 hỗ trợ phải đánh chiếm nhà ga đầu mối Slatina sau đó phát triển theo hướng Timishoara. Tập đoàn quân 46 (Phương diện quân Ukraina 3) được nguyên soái F. I. Tobukhin giao nhiệm vụ cơ động từ Dzhurdzhu dọc theo bờ Bắc sông Danub sang phía Tây, phối hợp với Tập đoàn quân 53 tấn công lên Timishoara. Tập đoàn quân cận vệ 7 và Cụm kỵ binh cơ giới của tướng I. A. Piyev tổ chức tấn công vỗ mặt vào Transilvania qua Tyrgu-Muresh (Targu Mures). Tập đoàn quân 40 có nhiệm vụ đánh bại cánh trái của Tập đoàn quân 8 và Quân đoàn bộ binh 17 (Đức), phối hợp với cánh trái của Phương diện quân Ukraina 4 (tái lập) tấn công dọc theo sườn phía Bắc dãy núi Mare lên Szeged (???) và đánh chiếm thành phố này.[16]

Từ ngày 1 đến ngày 5 tháng 9, mũi tấn công chính của Phương diện quân Ukraina 2 gồm Tập đoàn quân xe tăng cận vệ 6 và Tập đoàn quân 27 đã tiến tới tuyến Câmpulung Muscel (Campulung) - Piteşti - Caracal (???) - Zimnicea (???). Bên cánh trái, Tập đoàn quân 53 đã đánh chiếm Slatina và Karakal (Caracal), hai đầu mới giáo thông đường sắt quan trọng trên hai bờ sông Olt. Các tập đoàn quân này đều tiến lên từ 80 đến 120 km. Ngày 6 tháng 9, Tập đoàn quân 46 đã cơ động từ Djurdju đến bờ sông Olt, làm tăng thêm mật độ tấn công của quân đội Liên Xô. Ngày 7 tháng 9, Tập đoàn quân 53 và Quân đoàn xe tăng 18 mở một mũi đột kích sâu lên hướng Timishoara. Ngày 18 tháng 8, Tập đoàn quân 53 đánh chiếm Karansebesh (Caransebes). Quân đoàn xe tăng 18 đột phá dọc đường sắt Krayova (Craiova) - Deva, đánh chiếm thị trấn và nhà ga đầu mối Deva. Các thê đội phái đi trước của nó đã vượt qua Lipovo (???), đánh chiếm Arad. Bên cánh trái, trong khi Tập đoàn quân 46 còn đang tập hợp lực lượng, Quân đoàn bộ binh 75 (Tập đoàn quân 53) đã phối hợp với Quân đoàn bộ binh 4 (Tập đoàn quân Romania 1 đánh chiếm Kraiova và tiến ra thị trấn biên giới Turnu Severin bên bờ sông Danub ngày 13 tháng 9. Ngày 15 tháng 9, Tập đoàn quân 46 đánh chiếm thị trấn Bălţa, bịt được lỗ hổng trên cánh trái của Tập đoàn quân 53.[17]

Tập đoàn quân 40 và Tập đoàn quân cận vệ 7 cũng phát động tấn công từ ngày 30 tháng 8 nhưng kết quả không đạt được yêu cầu. Ngày 4 tháng 9, tướng Johannes Frießner tập trung các đơn vị của Quân đoàn bộ binh 17 và Tập đoàn quân 2 Hungary tổ chức hai cuộc phản kích lớn. Tại khu vực Rympulukg-Koldovansk (Campulung Moldovenesc), Quân đoàn bộ binh 17 (Đức) đã chặn đứng cuộc tấn công của Quân đoàn bộ binh 104 (Tập đoàn quân 40) trong hai ngày. Tại khu vực Toplita, Tập đoàn quân 1 Hunggary cũng tổ chức phòng ngự kiên cố chống lại Tập đoàn quân cận vệ 7 (Liên Xô) và chỉ chịu rút về bên kia sông Muresh (tuyến phân giới Đông và Tây Transilvania sau khi gánh chịu những thiệt hại nặng. Trong 7 ngày đầu của cuộc tấm công, các Tập đoàn quân 40 và cận vệ 7 (Liên Xô chỉ tiến lên được từ 15 đến 20 km.[18]

Sáng ngày 5 tháng 9, Bộ Tổng tư lệnh tối cao Đức Quốc xã lệnh cho Tập đoàn quân 2 Hungary do thượng tướng Lajos Veress chỉ huy sử dụng Sư đoàn xe tăng 3, Sư đoàn bộ binh 7,9 và Lữ đoàn pháo tự hành 1179 (Đức) tổ chức phản đột kích vào các chi đội phái đi trước của Tập đoàn quân Romania 4 do tướng Gheorghe Avramescu chỉ huy tại khu vực Ayud, phía nam Turda. Cùng ngày, một đòn phản đột kích khác của Tập đoàn quân 2 Hungary cũng được tổ chức tại khu vực Turnu-Muresh (Targu Mures). Đây là các cuộc phản công mở màn của Liên quân Đức-Hungary trong chiến dịch phòng thủ Transilvania của họ. Ngày 7 tháng 9, Tập đoàn quân Romania 4 bị đẩy lùi từ 20 đến 30 km về sát bờ Bắc tuyến sông Tyrnovo-Mare.[19] Chỉ nhờ có sự mưu trí và dũng cảm của chỉ huy các sư đoàn kỵ binh 1 và 8 Romania, quân Romania mới giữ vững được con đèo Alba-Yulia có địa hình "bên núi bên vực" để cố thủ, chờ chủ lực của Tập đoàn quân Romania 4 (các quân đoàn 4, 6) và Tập đoàn quân 27 kéo đến. Ngày 6 tháng 9, nguyên soái R. Ya. Malinovsky cho thiết lập một sở chỉ huy tiền phương của Phương diện quân Ukraina 2 tại Sibiu, nới đóng Sở chỉ huy của Tập đoàn quân Romania 4 để phối hợp tác chiến giữa quân đội Liên Xô và quân đội Romania.[17]

Giai đoạn 2: tiến lên phía Bắc

Ngày 4 tháng 9. Đại bản doanh Bộ Tổng tư lệnh quân đội Liên Xô ra mệnh lệnh về các hành động quân sự của quân đội Liên Xô tại khu vực Balkan. Theo đó, Phương diện quân Ukraina 2 sẽ hướng đòn tấn công chính sang phía Tây, giúp quân đội Romania đồng minh giải phóng vùng Transilvania và tấn công Liên quân Đức - Hungary, đánh chiếm phần phía Đông Hungary. Đại bản doanh cũng lưu ý nguyên soái R. Ya. Malinovsky cần dừng ngay các trận đánh "vỗ mặt" của các tập đoàn quân 40 và cận vệ 7. Sử dụng Tập đoàn quân xe tăng cận vệ 6, Tập đoàn quân 27 và Tập đoàn quân Romania 4 đi vòng qua phía Nam dãy Đông Carpath để đánh vào sau lưng cụm quân Đức - Hungary đang phòng thủ tại Transilvania và tiến ra tuyến sông Tissa. Trong quá trình hành động, không được phân tán lực lượng. Phương diện quân Ukraina 3 có nhiệm vụ hỗ trợ cho cuộc nổi dậy của nhân dân Bulgaria. Kế hoạch khởi nghĩa đã được Đảng Cộng sản Bulgaria do Georgy Mikhaylov Dimitrov lãnh đạo quyết định triển khai từ ngày 26 tháng 8. Sau đó, Phương diện quân Ukraina 3 sẽ tiến công sang Nam Tư, giúp Quân giải phóng nhân dân Nam Tư do nguyên soái Josip Broz Tito lãnh đạo giải phóng Nam Tư. Nhiệm vụ tiếp theo của phương diện quân này là tấn công vào miền Nam Hungary và Áo.[20]

Thực hiện mệnh lệnh này, Phương diện quân Ukraina 2 điều Tập đoàn quân xe tăng cận vệ 6 đổi hướng tấn công, hành quân lên phía Bắc và phải giải phóng khu vực Dej - Cluj - Şermeşel (???). Các tập đoàn quân 27 và 53 cũng được lệnh tiến lên biên giới Tây Bắc của Romania và tấn công Brad - Lugoj. Trong những ngày đầu các mũi tấn công mới này đều thu được thành công lớn. Tập đoàn quân xe tăng cận vệ 6 đã nhanh chóng thọc sâu đến 250 cây số và đến chiều ngày 11 tháng 9 đã tiếp cận vị trí phòng ngự của Tập đoàn quân Romania 4 ở tuyến sông Tyrnovo-Mare. Ngày 12 tháng 9, Liên quân Liên Xô-Romania bẻ gãy sức kháng cự của 3 sư đoàn Hungary (trong đó có Sư đoàn xe tăng 3 Hungary) cùng với 2 sư đoàn Đức và Cụm tác chiến xe tăng Gradie. Không cần tạm nghỉ để xốc lại lực lượng, quân đội Liên Xô-Rumani vượt qua dãy Carpath và đẩy Tập đoàn quân 2 Hungary lui về vị trí xuất phát, giải phóng Cluj vào ngày 12 tháng 9. Đến cuối ngày 15 tháng 9, Tập đoàn quân 27 (Liên Xô) và Tập đoàn quân Romania 4 đã vượt sông Someshul-Arad, đánh chiếm Dej, Zaleu và hướng đòn tấn công về Satu-Mare. Kết thúc trận Turda, Tập đoàn quân 2 Hungary tổn thất trên 10.000 người chết và mất tích. Sư đoàn xe tăng 3 (Hungary) mất 57 xe tăng.[17]

Ở phía Nam, Tập đoàn quân 53 cũng đổi hướng tấn công về phía Hungary. Sau khi đánh chiếm Caransebeş, Quân đoàn bộ binh 49 đã vọt tiến lên phía trước, chiếm Timişoara, trung tâm miền Tây Romania và phối hợp với Lữ đoàn xe tăng 110 (Quân đoàn xe tăng 18) thừa thắng đánh chiếm Arad, tiến ra biên giới Romania - Hungary. Ngày 15 tháng 9, với các lực lượng mới được tăng cường, cánh phải của Tập đoàn quân 6 (Đức-tái lập) phối hợp với Tập đoàn quân 3 Hungary (5 sư đoàn bộ binh) tổ chức phản đột kích vào Lữ đoàn xe tăng 110 của Quân đoàn xe tăng 18 vừa vọt tiến qua Arad. Ngày 16 tháng 9, Sư đoàn cơ giới 4 (Đức) chiếm lại Arad và uy hiếp sườn phải của Tập đoàn quân Romania 1 đang chiếm giữ Timişoara. Tuy nhiên, liên quân Đức-Hungary chỉ giữ được Arad không quá ba ngày. Ngày 18 tháng 9, Tập đoàn quân 53 đã hội đủ ba quân đoàn bộ binh (49, 75 và cận vệ 26); Quân đoàn xe tăng 18 cũng tập trung đủ các lữ đoàn xe tăng 110, 170, 181 và Lữ đoàn cơ giới 32 cũng các phương tiện tăng cường. Ngày 29 tháng 9, Tập đoàn quân 53 và Quân đoàn xe tăng 18 có sự phối hợp của Quân đoàn bộ binh Romania 7 bắt đầu tổng tấn công, thu hồi Arad, đẩy Tập đoàn quân 3 Hungary lùi sâu vào bên trong biên giới Hungary - Romania.[21]

Giai đoạn 3: Tiến ra đồng bằng Hungary

Trả lời bức thư của Tổng thống Hoa Kỳ ngày 5 tháng 9 về các hành động tiếp theo của quân đội Liên Xô tại mặt trận phía Đông, ngày 29 tháng 9, Tổng tư lệnh tối cao quân đội Liên Xô I. V. Stalin viết thư cho Tổng thống Hoa Kỳ Franklin D. Roosevelt, bức thư có đoạn:

Quân đội Liên Xô không thể giấu được mũi tấn công quặt lên phía Bắc của Tập đoàn quân xe tăng cận vệ 6, Tập đoàn quân 27 và Tập đoàn quân Rumania 4. Mũi tấn công này đe dọa bao vây Tập đoàn quân 1 Hungary và Quân đoàn 17 (Đức) đang phòng thủ trước sức ép của các Tập đoàn quân 47, cận vệ 7 (Phương diện quân Ukraina 2) và cánh trái của Phương diện quân Ukraina 4. Tuy nhiên, nếu mở rộng hướng tấn công sang phía Tây qua Oradija (Oradea), Debrecen và tiến ra bờ Đông sông Tissa, quân đội Liên Xô có triển vọng bao vây không chỉ Tập đoàn quân 1 Hungary và Quân đoàn 17 (Đức) trong khu vực Đông Carpath mà còn bao vây cả Tập đoàn quân 2 Hungary và Cụm tác chiến Wöhler đang trấn giữ tại khu vực phía Tây Cluj. Đòn tấn công này sẽ hỗ trợ đắc lực cho Phương diện quân Ukraina 4 đang tiến hành Chiến dịch tấn công Đông Carpath có thể vượt qua các điểm nút ở Chop (???) và Szolnok (???) trên dãy núi Carpath, đánh chiếm Mukachevo và Uzhgorod. Trong trường hợp liên quân Đức - Hungary không kịp rút quân về phòng thủ tuyến Tissa, Phương diện quân Ukraina 2 có thể vượt sông trong hành tiến, đánh chiếm Miskolc và dùng nó làm bàn đạp lợi hại để tấn công Budapest, trung tâm phòng ngự của liên quân Đức - Hungary tại đồng bằng Hungary.[23]

Tuy nhiên cuộc tấn công của quân đội Liên Xô đã gặp phải trở ngại lớn. Ngày 23 tháng 9, Quân đội Đức Quốc xã đã đưa thêm các sư đoàn xe tăng 23, 24; Sư đoàn cảnh binh 4 SS và Sư đoàn kỵ binh 22 SS cùng các sư đoàn bộ binh 20 và 27 của Hungary đến mặt trận. Từ ngày 24 tháng 9, liên quân Đức - Hungari đã rút Tập đoàn quân 2 Hungary về khu vực Oradija - Debrecen, phới hợp với viện binh từ Tây Ukraina và Nam Tư sang thiết lập lại một dải phòng tuyến liên tục. Chiến sự trên khu vực biên giới Romania -Hungary lâm vào thế giằng co và ác liệt khi các bên tham chiến đều điều động đến mặt trận phía Đông sông Tissa nhiều sư đoàn xe tăng và cơ giới rất mạnh. Cuối cùng, chuỗi trận chiến này kết thúc với kết quả có lợi cho quân đội Liên Xô-Rumani khi ngày 25 tháng 9, họ tiến tới biên giới Romania - Hungary tại gần thành phố Mako và thu hồi thành phố biên giới Satu-Mare. Ngày hôm sau, Tiểu đoàn xe tăng 18 (Tập đoàn quân Romania 4) và Sư đoàn bộ binh 243 (Liên Xô) đã tiến vào lãnh thổ Hungary.[24]

Trước tình hình Tập đoàn quân 53 và Tập đoàn quân Rumani 1 đã thu được thành công khi họ chiếm lại Arad và bắt đầu vượt biên giới Hungary-Rumani thời trước Quyết định Viên năm 1940, Nguyên soái R. Ya. Malinovsky yêu cầu đổi hướng tấn công chính về cánh trái của Phương diện quân Ukraina 2 và tạm thời chuyển toàn bộ binh lực sang phòng ngự, chuẩn bị cho một đợt tấn công mới tại Debrecen. Ý định của R. Ya. Malinovsky phù hợp với tính toán của Bộ Tổng tham mưu quân đội Liên Xô. Ngày 25 tháng 9, Đại bản doanh chính thức phê chuẩn kế hoạch của Malinovsky. Ngày 25 tháng 9, toàn bộ quân đội Romania và Liên Xô trên tuyến tạm dừng chiến dịch và chuyển sang phòng ngự tích cực. Riêng tại khu vực phía Tây Cluj, Tập đoàn quân 27 (Liên Xô) và cánh trái của Tập đoàn quân Romania 4 vẫn tiếp tục truy đuổi Tập đoàn quân 2 Hungary và đến ngày 3 tháng 10 mới tiến ra biến giới Romania trước năm 1940.[25]