הגרמנים התעקשו להחזיק בבליטה בקו החזית באזור העיר קורסון, על הגדה המערבית של הדנייפר, וקיוו להשתמש בה כקרש קפיצה להתקפת נגד, שתהדוף את הצבא האדום אל מעבר לנהר. אולם הסובייטים הקדימו אותם, ובפברואר 1944, במסגרת קרב קורסון-צ'רקסי, כיתרו את הכוחות הגרמניים בבליטה במתקפת מלקחיים שביצעו החזיתות של קונייב וואטוטין. לאחר למעלה משבועיים של קרבות עזים, תוך הדיפת ניסיונות גרמניים לחבור לכוחות המכותרים, השלימו הסובייטים את חיסול הכיס הגרמני (17 בפברואר), אולם חלק ניכר מהכוח המכותר הצליח לפרוץ את טבעת הכיתור הסובייטית ברגע האחרון ולחבור אל כוח החילוץ. הגרמנים ספגו 40–75 אלף הרוגים, פצועים ושבויים (לפי מקורות שונים) במהלך הקרב, והכוחות הניידים שלהם נחלשו מאוד בעקבות האבדות שספגו במהלך ניסיון החילוץ. הצבא האדום, שגם הוא ספג אבדות כבדות במהלך הקרבות סביב כיס קורסון, ניצל את חולשת קבוצת ארמיות דרום, כדי להמשיך בהתקדמות מהירה מערבה, ובמרס 1944 כבר הגיעו כוחותיו עד לגבולות רומניה.
ההתקדמות בשנת 1944.
בראשית שנת 1944 עדיין נמצא הצבא הגרמני בעומק מאות קילומטר בשטח ברית המועצות. לקראת סוף אותה שנה הגיע הצבא האדום למרחק קצר מגבולות גרמניה. במהלך המתקפות שביצע הצבא האדום ב-1944 ספגו צבאות מדינות הציר מיליוני אבדות בהרוגים, פצועים ושבויים. רומניה, בולגריה ופינלנד עברו ממחנה הציר למחנה בעלות הברית, וצבאותיהם לחמו עתה לצד הצבא הסובייטי. הצבא האדום, שספג אף הוא אבדות כבדות ביותר במהלך הלחימה הקשה, לא הסתפק בשחרור כל השטחים שאבדו לברית המועצות מראשית המלחמה. כוחותיו חדרו עמוק לשטח פולין, והשתלטו על חלק גדול ממדינות הבלקן (רומניה, בולגריה והונגריה).
הצבא הגרמני בחזית המזרחית, שנחלש מאוד כתוצאה מהאבדות הכבדות שספג מאז תבוסתו בקרב סטלינגרד, היה מתוח על פני חזית ארוכה, שהשתרעה מהים הבלטי עד לים השחור. הצבא האדום, שבשלב זה במלחמה כבר נהנה מעדיפות גדולה בכוח אדם ובציוד כבד על פני הצבא הגרמני בחזית המזרחית, לא ניסה לתקוף לכל אורך החזית, אלא הנחית על הגרמנים שורה של מתקפות, בכל פעם בגזרה שונה. הפיקוד הסובייטי ניצל את העובדה שהיוזמה הייתה בידיו, כדי "להרקיד את הגרמנים לצלילי חלילו". הוא הצליח כמעט תמיד להשיג "הפתעה טקטית", להטעות את הפיקוד הגרמני ביחס למיקום המתקפה הבאה, ולרכז עדיפות כוחות מכרעת בגזרה שנבחרה להתקפה.
הגרמנים, שלא עמדו לרשותם עתודות מספיקות, נאלצו להעביר את עתודותיהם מגזרה לגזרה, בניסיון לבלום את המתקפות הסובייטיות ולסתום פרצות שנוצרו בקו החזית. כל פעם, שהמתקפה הסובייטית בגזרה מסוימת הואטה או נבלמה, הפיקוד הסובייטי העביר את מרכז הכובד של הלחימה לגזרה אחרת, ופתח במתקפה חדשה.
שנת 1944 נודעה כשנת "עשרת הניצחונות". בינואר הצליחו כוחות הצבא האדום לפרוץ את טבעת המצור על לנינגרד, לאחר כשנתיים וחצי של מצור. הצבא האדום יצא למבצע לנינגרד-נובגורוד והגרמנים נסוגו לגבולות אסטוניה. בראשית מרץ פתחה החזית האוקראינית הראשונה בפיקוד איבן קונייב במתקפת בזק באוקראינה, שהפתיעה לחלוטין את הפיקוד הגרמני, וחדרה עמוק לשטח רומניה, לאחר שחצתה תוך כדי תנועה את הנהרות בוג, דנייסטר ופרוט. במהלך החודשים אפריל ומאי השלימו ה"חזיתות" (קבוצות הארמיות) בפיקודם של פטרוב, מלינובסקי וטולבוחין, את שחרור דרום אוקראינה, ואת כיבוש חצי האי קרים. הארמייה הגרמנית שהגנה על קרים סבלה אבדות כבדות, ורק חלק קטן ממנה הצליח להתפנות מקרים בדרך הים. ביוני שוחררו השטחים שנכבשו על ידי צבא פינלנד בקרליה, והתקדמות הצבא האדום יצרה איום על הלסינקי. הממשלה הפינית החלה בגישושים לקראת שביתת נשק עם ברית המועצות וב-19 בספטמבר נחתם הסכם שביתת הנשק, במסגרתו הסכימה פינלנד לנתק את היחסים עם גרמניה, ולדאוג להוצאת כל הכוחות הגרמניים משטחה (מלחמת לפלנד). בהמשך חדרו כוחות סובייטיים לצפון מזרח נורווגיה והשתלטו על נמל קירקנס (Kirkenes) וסביבתו. בנוסף לכל זה, בתחילת יוני בעלות הברית פלשו לצרפת והכריחו את גרמניה להקצות כוחות לחזית המערבית.
ב-23 ביוני 1944 (3 שנים לאחר פתיחת מבצע ברברוסה) נפתחה מתקפת הקיץ הסובייטית בבלארוסיה (מבצע בגרטיון) בהשתתפות כוחות מ-4 חזיתות. המתקפה הפתיעה לחלוטין את הפיקוד הגרמני, שהיה משוכנע שהצבא האדום מתכוון להמשיך לתקוף בדרום, בשטח אוקראינה, וריכז שם את רוב עתודותיו הניידות. הכוחות הסובייטיים, שהתקדמו במהירות רבה, שיחררו את כל שטח בלרוסיה, חדרו עמוק לפולין והגיעו עד למרחק קצר מוורשה. במהלך המתקפה הסובייטית הושמדו 25–35 דיוויזיות גרמניות מקבוצת הארמיות מרכז, ומאות אלפי חיילים גרמנים נפלו בשבי. ביולי פתחו כוחותיו של קונייב במתקפה מקבילה, במהלכה השלימו את שחרור אוקראינה המערבית, כבשו את הערים לבוב ולובלין, הגיעו אל נהר הויסלה מדרום לוורשה, ואף הצליחו לתפוס ולהחזיק ראש גשר גדול בגדה המערבית של הנהר.
ההתקדמות הסובייטית המהירה גרמה לצבא המחתרת הלאומנית בפולין (הארמייה קריובה) לפתוח בהתקוממות, ולנסות להשתלט על בירת פולין, וורשה, לפני בוא הצבא האדום. הפולנים ומקורות מערביים האשימו לאחר מעשה את סטלין בכך שהורה לכוחותיו לעצור את התקדמותם לכיוון וורשה, ולא לבוא לעזרת המורדים הפולנים, בכוונה תחילה, במטרה לאפשר לצבא הגרמני למחוץ את ההתקוממות בוורשה באין מפריע (במהלך דיכוי המרד נהרגו כרבע מיליון פולנים והעיר וורשה נחרבה). אולם המקורות הסובייטיים טוענים, שהסיבה העיקרית לעצירת התקדמות הצבא האדום בציר וורשה הייתה אובדן תנופת ההתקפה לאחר התקדמות רצופה של מאות קילומטר, והתקפת נגד רבת עוצמה, שהנחיתו כוחות שריון גרמניים על כוחות החלוץ הסובייטיים שהתקרבו לוורשה בראשית אוגוסט. וורשה נמצאה על הנתיב הקצר ביותר לגרמניה, ולכן הפיקוד העליון הגרמני החיש תגבורות חזקות לאזור זה, כדי לעצור את המשך ההתקדמות הסובייטית.
לאחר עצירת ההתקדמות הסובייטית בפולין העביר הפיקוד הסובייטי את המאמץ העיקרי שלו דרומה, לאזור הבלקן. ב-20 באוגוסט תקפו הכוחות הסובייטיים את הכוחות הגרמניים והרומניים, שהגנו על קו נהר הסיראט בצפון רומניה. עד סוף החודש התמוטטה התנגדות קבוצת ארמיות דרום אוקראינה, ויותר מ-400 אלף חיילים של הציר נפלו בשבי, כולל מרבית הארמייה השישית הגרמנית, שהוקמה מחדש לאחר השמדתה בקרב סטלינגרד. כוחות הצבא האדום התקדמו במהירות דרומה. בוקרשט נפלה ב-31 באוגוסט, וב-2 בספטמבר נכבשו שדות הנפט של פלויישטי, מקור הנפט הגולמי העיקרי של גרמניה הנאצית. ממשלת רומניה הפרו-גרמנית הודחה ב-23 באוגוסט, והממשלה החדשה מיהרה לחתום על הסכם שביתת נשק, שהוכתב על ידי ברית המועצות, והודיעה על הצטרפותה של רומניה למלחמה נגד גרמניה. בראשית ספטמבר נכנסו כוחות הצבא האדום לבולגריה ללא התנגדות, ותוך מספר ימים הוקמה גם שם ממשלה חדשה, שמיהרה להכריז מלחמה על גרמניה. הכוחות הסובייטיים המשיכו בהתקדמות מהירה דרך בולגריה, נכנסו לצפון יוגוסלביה, חברו עם צבא הפרטיזנים של טיטו, וב-20 באוקטובר שחררו את בלגרד. באוקטובר חדרו הכוחות הסובייטיים להונגריה המזרחית, אך התקדמותם הואטה מאוד, לאחר שנתקלו בהתנגדות עזה של כוחות הונגריים וגרמניים מתוגברים. בודפשט נכבשה על ידי הצבא האדום רק בראשית פברואר 1945 לאחר קרבות קשים, וכיבוש הונגריה הושלם בסוף מרץ 1945.
בסתיו 1944 הואטה מאוד התקדמות הצבא הסובייטי במזרח אירופה ונעצרה כליל בחלק מהחזיתות (בדומה למה שאירע בחזית המערבית באותו זמן). לאחר התקדמות כמעט רצופה מאז יולי 1943, כוחות הצבא האדום היו זקוקים לזמן לצורך התארגנות מחדש, ופתרון הבעיות הלוגיסטיות, שנוצרו עקב ההתקדמות המהירה של החזית מערבה. המתקפה המשמעותית האחרונה של הצבא האדום ב-1944 הונחתה בגזרה הצפונית. בספטמבר הצליחו הכוחות הסובייטיים לכבוש מחדש את רוב שטחן של המדינות הבלטיות (אסטוניה, לטביה וליטא), ולכתר את קבוצת ארמיות צפון הגרמנית (הארמיות ה-16 וה-18) בחצי האי קורלנד. היטלר הורה לקבוצת הארמיות להמשיך להחזיק באזור זה, כראש גשר למתקפה עתידית, אך בכך הוציא למעשה ממעגל המלחמה כ-30 דיוויזיות, שלא ניתן היה להשתמש בהן בגזרות חשובות יותר של החזית, והחליש עוד יותר את כוחו של הצבא הגרמני בחזית המזרחית. הכוח הגרמני המכותר בקורלנד הצליח להדוף סדרה של התקפות סובייטיות עליו, ולהחזיק מעמד עד לכניעת גרמניה הנאצית (8 במאי 1945) בסיוע הצי הגרמני בים הבלטי, ורק אז נכנע כאיש אחד לכוחות הסובייטיים.
מהוויסלה עד ברלין.
הפלישה של צבאות ארצות הברית ובריטניה לצרפת ביוני 1944, גרמה ליצירת חזית שנייה, שחייבה את הגרמנים לפצל את כוחותיהם בין החזית המזרחית והמערבית. צבאות בעלות הברית התקדמו עתה ממזרח, מדרום (החזית האיטלקית) וממערב לעבר גבולות גרמניה הנאצית, במטרה לכבוש את השטחים שעדיין נותרו בשליטת הנאצים, ולאלץ אותם להיכנע ללא תנאי.
ב-12 בינואר 1945 פתחו הסובייטים במתקפה על הכוחות הגרמניים, שהחזיקו בפרוסיה המזרחית ובפולין (מבצע ויסלה-אודר). כוחותיהם של המרשלים ז'וקוב, קונייב, רוקוסובסקי וצ'רניאחובסקי התקדמו במהירות רבה תוך השמדת חלק גדול משש הארמיות הגרמניות שעמדו מולם. לקראת סוף מרץ 1945 השלים הצבא האדום את השתלטותו על כל השטח שממזרח לנהרות אודר ונייסה, וכוחותיו התייצבו בעמדות זינוק לקראת המתקפה הסופית על הבירה הנאצית, ברלין. כוחות נוספים השמידו את הכוחות הגרמניים שהחזיקו בהונגריה ובאוסטריה וכבשו את בודפשט ואת וינה.