בקיץ 1944 הועברה הארמייה צפונה כחלק מההכנות לקראת מתקפה אסטרטגית סובייטית גדולה על כוחות קבוצת ארמיות מרכז הגרמנית, שהחזיקו בשטח בלארוס. במסגרת שלב הפתיחה של מבצע בגרטיון מילאה הארמייה תפקיד מרכזי בכיתור הכוחות הגרמנים במרחב מינסק ובהשמדתם. בראשית יולי 1944 הועברה הארמייה תחת פיקוד החזית הבלטית השלישית, והשתתפה במבצע לשחרור העיר וילנה במסגרת השלב השלישי של מבצע בגרטיון. לאחר מכן, בסתיו ובחורף 1944, השתתפה הארמייה בשורת מתקפות סובייטיות בשטח ליטא, הגיעה לחוף הים הבלטי באזור העיר קלייפדה (ממל בגרמנית), וניתקה את קבוצת ארמיות צפון משאר הכוחות הגרמניים, שלחמו בחזית המזרחית.