У жніўні 1945 войскі фронту прынялі ўдзел у стратэгічнай Маньчжурскай аперацыі на хінгана-мукдэнскім накірунку. Спачатку яны пераадолелі бязводныя стэпы Унутранай Манголіі і прыгранічны ўмацаваны раён на калганскім, даланорскім, салуньскім і хайларскім напрамках. Затым, узаемадзейнічаючы з Мангольскай народна-рэвалюцыйнай арміяй разграмілі японскія войскі (44-я і 30-я арміі 3-га фронту, частка сіл 4-й асобнай арміі Квантунскай арміі, Суйюаньская вайсковая група). Пераадолелі хрыбет Вялікі Хінган і 19 жніўня выйшлі на мяжу Чжанцзякоу (Калган), Чэндэ (Жэхэ), Чыфэн, Шэньян (Мукдзен), Чанчунь і Цыцыкар. Пасля спынення японскай арміяй супраціву войскі фронту займаліся раззбраеннем і прыёмам капітуліруючых войскаў праціўніка.