Затем КМГ вернули на 3-й Украинский фронт, где 3 октября 1944 года генерал Плиев возглавил фронтовую конно-механизированную группу в более значительном составе: 4-й и 6-й гвардейские кавалерийские корпуса и 7-й механизированный корпус. Такая КМГ была создана с целью глубокого прорыва во вражеский тыл в Дебреценской операции на территории Венгрии. Задача прорыва была выполнена, но затем противнику удалось перерезать коммуникации КМГ. Свыше 10 суток бойцы сражались во вражеском тылу, уклоняясь от танковых ударов противника и нанося неожиданные ответные удары. Часть занятых венгерских городов пришлось оставить, но в итоге обстановку удалось переломить в пользу советских войск и Дебрецен был взят.