Косовская операция была продолжением Нишской операции. Операция началась 25 октября и закончилась 30 ноября 1944 года. Целью 2-й армии было захват Косовской равнины. Несмотря на то, что 1-я гвардейская пехотная и 2-я кавалерийская дивизии были переведены в другие районы, болгары всё ещё могли рассчитывать на численное превосходство благодаря поддержке советских ВВС и сотрудничеству с югославскими партизанами. Атака началась 25 октября с проникновения войск через немецкие линии обороны вокруг Подуево. Продвижение войск было затруднено из-за сильного немецкого сопротивления и начала зимы, но болгары сумели завладеть Приштиной 19 ноября и ввести в Косово основные силы. Немецкие войска отступали и теперь преследовались 2-й болгарской армией, которая достигла линии Рашка — Нови Пашар к концу месяца. Это положило конец операции в Косово и первого этапа болгарского участия в войне против Германии.