В этих условиях, как и планировалось, в прорыв была введена 6-я танковая армия. Преодолев вместе со стрелковыми соединениями армейскую полосу обороны, армия ранним утром 22 августа вышла на оперативный простор. Выслав усиленные передовые отряды, 5-й гвардейский и 5-й механизированный корпуса развернули преследование противника. Попытки вражеского командования задержать наступление танковой армии на промежуточных оборонительных рубежах оказались тщетными. При поддержке авиации, которая своевременно перебазировалась благодаря захвату танкистами аэродромов противника, танковая армия 27 августа овладела городом Фокшани, через день – городом Бузэу, а 30 августа – центром нефтедобычи городом Плоешти.
Успехи войск 2-го и 3-го Украинских фронтов оказали решающее влияние на изменение политической обстановки в Румынии. Антифашистские силы страны 23 августа свергли режим Антонеску и образовали новое правительство, которое 24 августа заявило о выходе из войны на стороне Германии и объявило ей войну.
Разгром главных сил группы армий «Южная Украина» вызвал и другие крупные политические события в Европе. 29 августа вспыхнуло народное восстание в Словакии. В Венгрии было образовано новое буржуазное правительство, которое стало искать пути выхода из войны. За успешное руководство войсками в Ясско-Кишиневской операции Малиновскому было присвоено звание Маршала Советского Союза.
29 августа Ставка ВГК поставила перед войсками 2-го и 3-го Украинских фронтов новые задачи. В частности, 2-й Украинский фронт, наступая в общем направлении на Турну-Северин, должен был очистить от остатков немецко-фашистских войск Бухарест, после чего завершить их разгром на всей территории Румынии. Войскам правого крыла фронта предстояло при этом овладеть перевалами через Восточные Карпаты.
Выполняя поставленную задачу, 30 и 31 августа соединения 6-й танковой и 53-й армий, а также части 1-й румынской добровольческой пехотной дивизии имени Тудора Владимиреску вступили в Бухарест. 6 сентября войска фронта при содействии румынских патриотических отрядов заняли город Турну-Северин и вышли на румынско-югославскую границу. В тот же день румынские войска (1-я и 4-я армии, 4-й армейский и 7-й авиационный корпуса) перешли в оперативное подчинение командующего 2-м Украинским фронтом.
Ожесточенные бои развернулись на правом крыле 2-го Украинского фронта при преодолении Восточных Карпат. Сюда 29 августа вышли соединения двух гвардейских армий и конно-механизированной группы. Противник упредил их в захвате перевалов. Чтобы выиграть время и избежать излишних потерь, Малиновский решил танковым корпусом осуществить обход Восточных Карпат через Плоешти, южные районы Трансильвании и далее на Брашов.
Обход проводился 5–8 сентября на расстояние свыше 400 километров по горной дороге. Выход танкистов в район Брашова позволил войскам 7-й гвардейской армии, наступавшим с востока, овладеть Ойтозским перевалом. К концу сентября армии 2-го Украинского фронта вышли на рубеж Регин, Турда, Арад, освободив большую часть Румынии. Ширина полосы наступления фронта к этому времени возросла до 800 километров.
Затем была получена задача разгромить войска группы армий «Юг», состоявшей из 8-й и 6-й немецких, 3-й и 2-й венгерских армий под общим командованием генерала Г. Фриснера, и, развивая наступление на север в направлении на Чоп, содействовать 4-му Украинскому фронту в разгроме восточно-карпатской группировки войск противника.
Наступление началось 6 октября. В результате напряженных боев, в ходе которых был отражен контрудар трех армейских и одного танкового корпусов противника, войска фронта нанесли тяжелое поражение группе армий «Юг» и к 28 октября, продвинувшись от 130 до 275 километров, захватили крупный оперативный плацдарм на западном берегу Тисы, создав условия для разгрома противника в районе Будапешта.
Успешное проведение Дебреценской операции способствовало выходу войск 4-го Украинского фронта в районы Ужгорода и Мукачево.
Учитывая, что направление на Будапешт обороняется сравнительно небольшими силами (3-я венгерская армия, усиленная 1-й танковой и 1-й моторизованной дивизиями немцев), Малиновский решил нанести главный удар силами 46-й армии, 2-го и 4-го гвардейских механизированных корпусов юго-восточнее Будапешта и овладеть им. 7-я гвардейская армия должна была нанести вспомогательный удар из района северо-восточнее Сольнока и захватить плацдарм на западном берегу реки Тисы. Остальные силы фронта получили задачу наступать в направлении Мишкольца, с тем чтобы сковать противостоящие войска противника и не допустить их переброски в район Будапешта.
29 октября войска левого крыла 2-го Украинского фронта прорвали оборону противника и после ввода в сражение 2-го и 4-го механизированных корпусов начали стремительное продвижение. Так началась Будапештская стратегическая операция, самая продолжительная из всех наступательных операций Великой Отечественной войны. 2-й Украинский фронт провел в её рамках пять фронтовых операций из шести. Одну операцию провел 3-й Украинский фронт.
