В Гомельско-Речицкой операции войска армии освободили ряд населенных пунктов на территории Белоруссии, в том числе во взаимодействии с 1-м гвардейским танковым корпусом и 48-й армией к концу ноября вышли на рубеж Березины, южнее Паричи, Гамза, где перешли к обороне. В январе — феврале 1944 года в ходе Калинковичско-Мозырской операции во взаимодействии с 61-й армией нанесли поражение противнику в районе Озаричи и улучшили свое оперативное положение. В Бобруйской операции её соединения совместно с 48-й армией и другими силами фронта окружили и разгромили 40-тысячную группировку немецкой 9-й армии и освободили города Осиповичи (28 июня) и Бобруйск (29 июня). Развивая наступление на барановичском направлении, армия во взаимодействии с 48-й и 28-й армиями освободила Барановичи (8 июля). В последующем форсировала реку Щара, во взаимодействии с 1-м гвардейским танковым корпусом и фронтовой конно-механизированной группой освободила город Слоним (10 июля) и в середине июля вышла на рубеж южнее Свислочь, Пружаны. В ходе Люблин-Брестской операции армия во взаимодействии с 48-й и 28-й армиями нанесла поражение части сил немецкой 2-й армии севернее Бреста и в конце июля вышла на реку Западный Буг. Продолжая наступление, её войска в августе форсировали Западный Буг, а в начале сентября вышли на реку Нарев и захватили плацдарм в районе Сероцка. С 19 ноября 1944 года армия входила в состав 2-го Белорусского фронта, в составе которого принимала участие в Млавско-Эльбингской и Восточно-Померанской стратегической операциях 1945 года. Свой боевой путь 65-я армия завершила участием в Берлинской стратегической наступательной операции, в ходе которой форсировала Одер (Одра) южнее Штеттина (Щецин) и, развивая наступление в направлении Фридланд, Деммин, вышла на побережье Балтийского моря севернее город Росток.