Tháng 8 năm 1945, các đơn vị thuộc phương diện quân tham gia Chiến dịch Mãn Châu, theo hướng Khingan-Mukden (chiến dịch tiền tuyến Khingan-Mukden), đánh bại Đạo quân Quan Đông của Đế quốc Nhật Bản. Hồng quân Liên Xô đã vượt qua các thảo nguyên không có nước ở Nội Mông và khu vực kiên cố biên giới trên các hướng Kalgan, Dolonnorsky, Solunsky và Hailar. Sau đó, lực lượng phương diện quân đã phối hợp với Quân đội Cách mạng Nhân dân Mông Cổ, đánh bại các đạo quân của Nhật Bản, băng qua dãy Đại Hưng An và tiến đến biên giới Trương Gia Khẩu (Kalgan), Thừa Đức (Zhehe), Xích Phong (Chifeng) và Thẩm Dương (Mukden).