En el verano de 1944, participó en la Operación Bagratión, en particular tuvo una destacada participación, en la Operación Vitebsk-Orsha en el curso de la cual el LIII Cuerpo de Ejército alemán fue cercado y posteriormente destruido en una bolsa en los alrededores de Vítebsk. En la madrugada del 22 de junio, después de una intensa preparación artillera su ejército inició el ataque contra las posiciones alemanas en los alrededores de Vítebsk, en las primeras horas de la batalla el 43.° Ejército no pudo avanzar más allá de la primera línea de trincheras. Pero el 23 de junio, después de una intensa preparación artillera, el 43.° Ejército se puso de nuevo en marcha y arrolló las defensas alemanas, avanzando profusamente en la desorganizada retaguardia alemana. El 24 de junio Beloborodov destruyó las desmoralizadas fuerzas del "Korpsgruppe E" y comenzó a cruzar el río Dvina Occidental, al oeste de la ciudad. Para el mediodía del 25 de junio había establecido contacto con únidades blindadas del 39.º Ejército del teniente general Iván Liudnikov, cortando así cualquier vía de escape del LIII Cuerpo de Ejército alemán.