Từ ngày 9 tháng 8 đến ngày 2 tháng 9 năm 1945, phương diện quân tham gia Chiến dịch Mãn Châu Lý trên hướng Cáp Nhĩ Tân-Cát Lâm. Lực lượng của phương diện quân phối hợp với các phương diện quân Zabaikal, Viễn Đông 2 và Hạm đội Thái Bình Dương đã tấn công phá vỡ dải phòng ngự kiên cố và đánh bại các đội quân thuộc Phương diện quân số 1 và Phương diện quân 17 của Đạo quân Quan Đông, chiếm được phía đông Mãn Châu và bán đảo Liêu Đông.