8月20日，蘇軍經過炮火準備後，烏克蘭第2方麵軍第27集團軍在3小時內便突破敵主要防禦地帶，中午強渡了巴赫盧伊河，突破第二防禦地帶。第6坦克集團軍進入突破口。下午2時，其所屬第5坦克軍投入交戰，1小時後，第5機械化軍也投入交戰。該集團軍的突然出現使德軍震驚不已。蘇軍坦克兵利用這一有利態勢，迅速前出到沿馬雷山構築的敵第三防禦地帶。烏克蘭第3方麵軍的進攻也很順利，日終前，第37、第46、第57集團軍突破了敵主要防禦地帶，向縱深推進12公裏，在某些地域楔入了敵第二防禦地帶)。戰役第一天，兩個方麵軍推進10～16公裏，敵損失9個師。
8月21日，第27集團軍粉碎敵頑強抵抗後，與第6坦克集團軍和航空兵協同，進行了奪取馬雷山第三防禦地帶的戰鬥。第52集團軍利用當天進入交戰的第18坦克軍的戰果，擊潰了敵軍，中午解放了雅西市。這時，近衛第7集團軍在第23坦克軍的配合下占領了特古伏魯莫斯市。經過兩天戰鬥，烏克蘭第2方麵軍突破敵40公裏深的3道防禦地帶，把突破正麵擴大到65公裏，形成了迅速追擊敵人和合圍德軍第6集團軍的有利態勢。烏克蘭第3方麵軍打退敵步兵和坦克的反突擊後，經過兩天戰鬥，推進近30公裏，把突破正麵擴大到95公裏。空軍第5、第17集團軍出動飛機6350餘架次，有力地支援了地麵部隊的作戰行動。
為了盡快全殲敵人，8月21日傍晚，最高統帥部大本營下達命令：各方麵軍盡快在胡希地域封閉合圍圈，殲滅敵軍集團，以開辟進至羅馬尼亞主要經濟政治中心的道路。
8月23日日終前，烏克蘭第2方麵軍第6坦克軍前出到伯爾拉德地域。第18坦克軍打響了奪取胡希的戰鬥。當天，烏克蘭第3方麵軍近衛第4軍和第7機械化軍已前出到普魯特河渡口，完成了正麵向東北的防禦。次日，第52集團軍和第18坦克軍解放了胡希，並前出到普魯特河，在那裏與烏克蘭第3方麵軍的部隊會師。德軍25個師有18個師陷入合圍。在合圍的對外正麵也同時展開了進攻。到8月24日日終前，蘇軍已推進到距被圍敵軍85～100公裏處。這時，烏克蘭第3方麵軍左翼與第46集團軍與近衛機械化第4軍部分兵力和強渡德涅斯特河灣的登陸兵協同，在航空兵和黑海艦隊、多瑙河區艦隊的艦艇支援下，合圍了羅軍第3集團軍，該集團軍很快投降。到8月27日日終前，在普魯特河以東被圍的敵軍集團也停止了抵抗。蘇軍2個方麵軍同時向布加勒斯特和伊茲梅爾方向發展進攻。8月26日，摩爾達維亞蘇維埃社會主義加盟共和國全境解放。8月27日，福克夏尼築壘地域已被突破。到8月29日，烏克蘭第3方麵軍解放了土耳恰、加拉茨、布斯伊拉、康斯坦察和蘇利納等市。至此，雅西—基什尼奧夫戰役宣告結束。到9月3日，被圍德軍零星集群被徹底肅清。
通過8月20日至9月3日的作戰，蘇軍共殲敵22個師，其中含被圍的18個師，消滅了第一線羅軍的幾乎全部師，使敵遭受重創。蘇軍則向縱深推進320～350公裏，進入了羅馬尼亞內地，並接近了保加利亞邊境。
1944年9月19日，保加利亞被蘇聯紅軍在東歐的步步進逼嚇破了膽。在與蘇軍短期交戰之後，它斷絕了與德國的所有聯係，與蘇聯簽訂了停戰協定，並於本周建立了新政府。新政府在共產黨支持者基蒙·喬治夫上校的領導下，開始流放並監禁那些對保加利亞與柏林納粹政府相勾結負有責任的人。保加利亞是在蘇聯在其鄰國南斯拉夫取得勝利後做出這種改變的。蘇聯統帥約瑟夫·斯大林在莫斯科電台高興地宣布：“保加利亞已經不再是德國勢力在巴爾幹半島的中心了。”
8.解放波羅的海大部分地區
列寧格勒會戰結束後，德軍北方集團軍群(總司令為舍爾納大將)和中央集團軍群第3裝甲集團軍，約70萬人、1200輛坦克和強擊火炮，退守波羅的海沿岸，企圖在第1航空隊和第6航空隊一部近400架作戰飛機支援下，阻止蘇軍向東普魯士突進。為收複波羅的海沿岸地區，蘇軍列寧格勒方麵軍(司令為蘇聯元帥戈沃羅夫)，波羅的海沿岸第1、第2、第3方麵軍(司令分別為巴格拉米揚大將、葉廖緬科大將、馬斯連尼科夫大將)，白俄羅斯第3方麵軍一部和紅旗波羅的海艦隊，共90萬人、3080輛坦克和自行火炮、1.75萬門火炮、2640架作戰飛機，於9月中旬發起波羅的海沿岸戰役。