Ngày 8 tháng 9 năm 1944, lực lượng phương diện quân tiến vào lãnh thổ Bulgari. Từ ngày 28 tháng 9 đến 20 tháng 10 năm 1944, phương diện quân phối hợp với Quân Giải phóng Nhân dân Nam Tư và quân đội Mặt trận Yêu nước Bulgaria, thực hiện Chiến dịch tấn công Beograd, giải phóng thủ đô của Nam Tư và hầu hết lãnh thổ Serbia.