ביולי 1944 פיקד ואסילבסקי על ההתקפה של הצבא האדום בליטא ולטביה. על פעילותו בתכנון וביצוע מבצע זה הוענק לוואסילבסקי תואר "גיבור ברית המועצות". בסוף 1944 החל ואסילבסקי לתכנן את ההתקפה הסובייטית לכיבוש פרוסיה המזרחית. בפברואר 1945 ביקש ואסילבסקי מסטלין לשחררו מתפקיד ראש המטה הכללי, כיוון שהוא מבלה את רוב זמנו בחזית ולמעשה אינו מתפקד כרמטכ"ל. סטלין נענה לבקשתו ומינה אותו למפקד החזית הבלארוסית השלישית, עמה פיקד על מבצע פרוסיה המזרחית לכיבוש קניגסברג, בירת פרוסיה המזרחית.