23 червня 1944 року з початком операції «Багратіон», війська фронту перейшли в наступ на могильовському напрямку. Силами фронту була прорвана німецька оборона по Проня, Бася і Дніпро і 28 червня звільнив Могильов. У липні 1944 року 2-й Білоруський фронт тісно взаємодіючи з іншими фронтами брав участь у звільненні Мінська і Білостока. З 30 серпня до 2 листопада фронт проводив Ломжа-Ружанську наступальну операцію, в ході якої вів бої в Західній Білорусії та в східній Польщі.