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苏军最高统帅部决定利用这个局面，不等德军堵住缺口就将白俄罗斯残敌肃清，尔后进驻波罗的海各国以及波兰。右翼巴格拉米扬的第1波罗的海方面军将向道加夫皮耳斯和维尔纽斯以北地区进攻；切尔尼亚霍夫斯基的第3白俄罗斯方面军则负责占领维尔纽斯及其以南地区。南部左翼的扎哈罗夫的第2白俄罗斯方面军负责进攻布勒斯特。这一系列新的进攻进展迅速，第1波罗的海方面军轻而易举地夺取了道加夫皮耳斯至维尔纽斯的铁路线，虽然后来德军的抵抗越来越猛烈。道加夫皮耳斯至考纳斯的公路被切断，但是奇斯佳科夫的第6近卫集团军却没能攻克道加夫皮耳斯城。第3白俄罗斯方向军向维尔纽斯实施进攻。德第3装甲集团军在这里已将其所属兵员和一些掉队的官兵织成一支部队。罗特米斯特罗夫的第5近卫坦克集团军和克雷洛夫的第5集团军于7月13日占领该城，并抗击了德军的多次反突击。尔后罗特米斯特罗夫的坦克部队实施突击，迫使第3装甲集团军残部撤退到西北方向的立陶宛境内。在中央集团军群与北方集团军群之间使出现了一个大缺口。往南，扎哈罗夫的第2白俄罗斯方面军十天内推进了一百六十英里（在格罗德诺以南渡过涅曼河），距东普鲁士边界已不到五十英里。同时，罗科索夫斯基的第1白俄罗斯方面军在五百架轰炸机的支援下，十二天内前进了一百余英里，占领了巴腊诺维契，并在向布勒斯特进军时从翼侧包围了品斯克。
7月9日，到中央集团军群上任只经历了十二个折磨人的日日夜夜的莫德尔，同仅担任北方集团军群司令五天的弗里斯纳一起坐飞机去请求独裁者放弃爱沙尼亚，增派部队去堵塞那么多的缺口。他俩的请求再次被拒绝，其原因之一，是这样做会对芬兰军队有影响，原因之二，是德国海军反对。7月12日，弗里斯纳以个人名义给元首写了一封信，指明局势的严重性，而希特勒却将这封信视为一种要挟，拒不接受。在尔后的几天内，莫德尔和弗里斯纳指挥的两个集团军群情况继续恶化。7月10日，叶廖缅科的第2波罗的海方面军进攻了汉森的第16集团军，尔后直捣烈捷克涅。一周以后，北部的马斯连尼科夫的第3波罗的海方面军在贝帕斯湖以南开始进攻。在纳尔瓦河畔，戈沃罗夫的列宁格勒方面军天天都有可能发动新的攻势。7月15日，来自克里木的钦奇巴兹的第2近卫集团军和克列泽尔的第51集团军调离最高统帅部预备队，加入了巴格拉米扬的第1波罗的海方面军。几天之后，这两个集团军转入进攻，向西北经立陶宛入拉脱维亚突入中央集团军群和北方集团军群之间的缺口。7月18日，莫德尔和弗里斯纳再度晋见元首，莫德尔请求派兵堵塞立陶宛的缺口，由于他本人兵力有限，他建议从北方集团军群抽调必要的兵力，这使弗里斯纳大为不满。弗里斯纳也有自己的难处。如果苏军冲到里加湾，北方集团军群就会被切断与中央集团军群的联系从而被围。如果南部战线延长，苏联在东部压力再加大，为了不致被赶进波罗的海，他连一兵一卒也不能放。弗里斯纳全力以赴满腔热忱地接管了这个集团军群之后，便决心遵照希特勒的指示，在他的东南方向发动一次快速反突击以支援中央集团军群，但是几天的实战情况使他认识到他的前任林德曼的见解是正确的。弗里斯纳同样也要求元首准许他有机断行事的自由，否则他就要求解除他的职务。
苏军的进一步打击将指向南部的加利西亚和波兰南部。瓦杜丁因伤势过重，他的第1乌克兰方面军司令的职务暂时由朱可夫接替。在乌克兰战役胜利结束后，朱可夫辞去了这个职务，以便在攻打布施的中央集团军群期间负责协调扎哈罗夫的第2白俄罗斯方面军和罗科索夫斯基的第1白俄罗斯方面军的行动。5月初，第2乌克兰方面军的科涅夫继朱可夫任第1乌克兰方面军司令员。科涅夫原来的职务由第3乌克兰方面军的马利诺夫斯基接任，马利诺夫斯基本人的职务由第4乌克兰方面军的托尔布欣接替。在克里木取得胜利之后，第4乌克兰方面军暂时没有任务，被纳入最高统帅部预备队。
苏军第二次进攻战役的目标是北乌克兰集团军群。负责实施主攻的将是科涅夫的第1乌克兰方面军和特别为此而加强的罗科索夫斯基第1白俄罗斯方面军的左翼。科涅夫向北乌克兰集团军群发动的攻势后来被称为利沃夫…散多梅希战役。这次战役的任务，是夺取加利西亚和波兰南部。罗科索夫斯基将向北乌克兰集团军群左翼实施突击，以便突入波兰中部的卢布林和华沙。
德军北乌克兰集团军群和中央集团军群此时仍由莫德尔负责指挥。他巡视战区时精神振作，这鼓舞了他所属的各师。可是往往他一离开，部队就乱了套。他由于对与他无关的事情横加干涉而丧失了部下对他一定的信任和尊敬。代理副司令哈佩指挥的北乌克兰集团军群，编成内有第4和第1两个装甲集团军以及匈牙利第1集团军（在喀尔巴阡山脉南翼）。该集团军群部署在波兰南部以及使捷克斯洛伐克和加利西亚的部分地区，共有三十一个德国师，其中有四个装甲师，十二个匈牙利轻装师或旅。匈牙利第1集团军与第1装甲集团军组合而成了劳斯集群。劳斯是由于胡贝在一次飞机失事中罹难后于4月从第4装甲集团军调到第1装甲集团军的。劳斯在第4装甲集团军的职务由第9集团军的哈佩接替，而哈佩在7月初，同时还担任了该集团军群代理副司令的职务。最后在8月初，第48装甲军军长巴尔克成了第4装甲集团军的司令官。但在科涅夫指挥下一次进攻战役时，指挥北乌克兰集团军群和第4装甲集团军的两位司令官都不在位。
5月，科涅夫担任了第1乌克兰方面军的司令员，这时赫鲁晓夫和克赖因纽科夫都是该军事委员会的政治委员，索科罗夫斯基是参谋长。俄罗斯北部进攻战役开始时，该方面军并没有采取行动集中突击部队。但在6月24日至7月7日期间，有半数的步兵师和所有的三个坦克集团军已集结完毕。所有这些部队基本上都是在夜间走完二百五十英里的路程到达集结地域的，坦克部队是乘火车，炮兵和步兵部队是走公路。总计，第1乌克兰方面军在第一梯队配置了六个步兵集团军，在第二梯队配置了一个步兵集团军、三个坦克集团军和几个独立的坦克军、骑兵军和步兵军。总兵力为八十个师（其中六个是骑兵师）、十个坦克或摩托化军和若干个旅，共有官兵八十四万人、火炮一万四千门、坦克和自行火炮一千六百辆（门）以及飞机二千八百架。该方面军已准备好在7月12日攻打莫德尔的北乌克兰集团军群。
进攻是按照苏军当时采用的习惯方式进行的。步兵集团军以及所有的坦克和骑兵部队被控制在纵深准备当第一梯队的六个步兵集团军稍有突破，就立即投入战斗。7月12日夜，各集团军实施了连和营规模的猛烈的战斗侦察和试探性进攻。敌军稍有不支，步兵师不等炮火准备就跟踪追击。相反，如果敌军抵抗猛烈而坚决，苏军就进行猛烈的航空兵与炮兵的火力准备。整个方面军的进攻战役将在7月14日全面展开。
苏军这次进攻，德军是预料到的，因此在7月6日和7日它已作了全面的战斗准备。不过，使德军感到吃惊的是苏联空军无比强大。许多参战部队根据它们的经历说，苏联空军这是第一次在战场上取得了绝对的空中优势。第4装甲集团军命令它的前沿部队撤退，以躲避苏军猛烈的炮火轰击。第1乌克兰方面军右翼戈尔多夫的第3近卫集团军和普霍夫的第13集团军察觉德军这一行动后便立即发起冲击。到晚上，它们已突入纵深十英里，次日清晨已抵达德军的第二防御地带。雷克纳格尔的德军第42军与第46装甲军同时开始后退，尽管第16和第17两个装甲师接连实施了反突击，德国空军还向这个地区派出了一些飞机。7月15日晚，苏军又向前突破了几英里，并包围了南部豪费第13军的左翼。苏军派了一个机械化骑兵集群突入德军后方，冲散了第20装甲护卫师，到达布格河畔的卡缅卡斯特鲁米罗夫斯卡亚，此地距利沃夫，即北乌克兰集团军群司令部约二十五英里。然而，这次推进还是成败未卜。7月13日，库罗奇金的第60集团军和莫斯卡连科的第38集团军已经在第13军南面中央地区实施了进攻。由于德军两个装甲师（即巴尔克第48装甲军的装甲预备队）的反突击，这两个集团军经过两天的战斗仅前进了十英里。7月15日，雷巴尔科的第3近卫坦克集团军和列柳申科的第4坦克集团军奉命突破敌军防线，支援第60和第38两个集团军。第二天，它们便在科尔托夫附近打通了一条不到三英里宽十英里长的狭窄通道。当这两个坦克集团军出现在开阔地时，一支队伍和车辆拥进了这个狭窄通道口。第3近卫坦克集团军的一部分掉头北上协同卡缅卡斯特鲁米罗夫斯卡亚以南的那个机械化骑兵集群包围了布罗迪附近的德军第13军。与此同时，苏军的其余部队加上第4坦克集团军于7月18日向利沃夫推近。同日，罗科索夫斯基的第1白俄罗斯方面军从科韦耳向卢布林进攻。
布罗迪包围圈内，豪费的第13军由下列部队组成；拉施的第349步兵师、林德曼的第361步兵师、内特维希的第454保安师、弗赖塔格的第14党卫军（加利西亚）步兵师以及朗格的C军团（编成内有大量伤亡减员的第183、第217和第339等三个基干步兵师）。第13军总人数约有四万。党卫军师由加利西亚的乌克兰人组成，这些人虽然装备精良，但是缺乏训练，从未参加过战斗。朗格和梅伦廷一致认为这个党卫军师毫无用处，只是一支未受过训练的乌合之众，他们的长官也管不了他们。朗格的军团象其他所谓的军团一