部与独立沿海军团及黑海舰队联合作战，切断了德国第17军团的退路，并突破了莫洛奇纳亚河德军“东方壁垒”南段阵地，把战线推进至第聂伯河下游和克里木地峡。其后，乌克兰第4方面军在1944年4月发起了克里米亚攻势，击败德军第17军团，解放了克里米亚半岛及塞瓦斯托波尔。1944年5月，托尔布欣接替罗季翁·雅科夫列维奇·马利诺夫斯基大将，调任乌克兰第三方面军司令。8月，乌克兰第三方面军在托尔布欣指挥下，与马利诺夫斯基大将指挥之乌克兰第二方面军对德国及罗马尼亚军发起了雅西-奇西瑙攻势，攻入了巴尔干及解放了罗马尼亚