1943年2月にスターリングラードで勝利した後、モスカレンコはヴォロネジ戦線第40軍司令官に任命された。第40軍は、オストロゴオシュク・ロッソシャンスク作戦に参加し、その後、第3戦車軍と共にヴォロネジを奪回した。ハリコフやベルゴロドの奪回にも貢献したが、マンシュタイン元帥の反撃に遭い、3月にはベルゴロドを失ってオボヤニ付近まで撤退する（第三次ハリコフ攻防戦）。クルスクの戦いに参加してオボヤニの戦線を支え、第四次ハリコフ攻防戦に参加し、さらにドニエプル川まで進出する。ドニエプル川強行渡河に成功した功績により大将に昇進し、ソ連邦英雄の称号が授与された。キエフ作戦が始まると再び第38軍司令官に戻り、11月におけるキエフの解放に参加した。1944年4月、カメネツ・ポドリスキーを解放した。第38軍は、プロスクロヴォ・チェルノヴィツ作戦に参加した後、チェコスロバキア第1軍団と共にスロバキアを攻撃する。カルパチア作戦後、ヤスロ・ゴルリツ作戦を行い、ドイツ軍の春の目覚め作戦を粉砕するのに貢献し、プラハで終戦を迎えた。チェコスロバキア解放に対して、チェコスロバキア共和国英雄の称号が授与された。