Nella primavera 1944, il generale Dumitrescu, di fronte all'imminente invasione sovietica, rientrò in azione sul confine rumeno con la nuova 3ª Armata e in questa fase ottenne il comando operativo (almeno nominalmente) della 6ª Armata tedesca (fu l'unico generale rumeno a comandare un'armata tedesca) con la quale formò il cosiddetto "Gruppo d'Armate Dumitrescu". Attaccato dal 19 agosto 1944 da una nuova poderosa offensiva sovietica (Offensiva Iași-Chișinău), il gruppo d'armate venne rapidamente accerchiato e sbaragliato; all'annuncio dell'armistizio, Dumitrescu cercò di salvare i suoi uomini e sfuggire ai sovietici, ma alla fine oltre 130.000 soldati finirono prigionieri dell'Armata Rossa.