白俄罗斯第39方面军（柳德尼科夫中将指挥）、第5、第28集团军（卢钦斯基中将指挥）、近卫第11集团军（加利茨基将军指挥）、第2集团军（卢钦斯基中将指挥）昌奇巴泽）、第31集团军（沙夫拉诺夫中将指挥）和空军第1集团军（赫留金空军上将指挥）于1945年1月13日转入攻势。粉碎德军抵抗后，前线我军于1月18日之前突破了贡宾嫩（古谢夫）以北的德军防线，突破战线65公里，纵深约45公里。39军进展最大，方面军第二梯队第11集团军进入该地区战斗（根据战役计划，原计划进入该地区）第五集团军）。第50军（奥泽罗夫中将指挥）、第49军（格里申中将指挥，3月晋升上将）、白俄罗斯第2方面军第3集团军（戈尔巴托夫将军指挥）、第2突击集团军（军长为上将）第48集团军（司令为古谢夫中将）、第65集团军（司令为巴托夫将军）、第70集团军（司令为波波夫将军）、第5近卫坦克军（司令为西年科坦克军少将）、第4航空兵集团军（由瑙门科空军少将指挥）于1945年1月14日转入攻势。突破德军防线后，方面军展开猛烈攻势，于1945年1月26日到达埃尔宾以北的波罗的海，切断了德军东普鲁士集团向西的退路。近卫坦克第5集团军迅速集结，及时投入交战（1945年1月17日），确保了高速进攻。白俄罗斯第3方面军和波罗的海第1方面军（巴格拉米扬将军指挥）第43集团军（别洛博罗多夫中将指挥）联合粉碎了德军提尔西特-因斯特堡集团军，攻占了防御要塞因斯特贝格（切尔尼亚霍夫斯克）并向波罗的海沿岸挺进1945年1月29日，从北部、西北和西南绕道柯尼斯堡。红旗波罗的海舰队（特里布茨海军上将指挥）在德国海上交通线上积极行动，配合陆军进攻。由于陆军和舰队部队运作顺利，德军基本部队（约32个师）被分为3个孤立的集团，即赫尔斯贝格集团、柯尼斯堡集团和泽姆兰集团。只是德国第二集团军撤退到东波美拉尼亚的一部分。白俄罗斯第2方面军主力于1945年2月10日开始东波美拉尼亚战役。白俄罗斯第3方面军，得到白俄罗斯第2方面军4个军（第50、第3、第48集团军、第5近卫坦克集团军）的增援，以及波罗的海方面军第1集团军（2月24日起更名为泽姆兰集团军，编入白俄罗斯第3方面军）奉命消灭逼近海岸的德军集团军。白俄罗斯第三方面军未能在行进中歼灭德国赫尔斯伯格集团，直到1945年3月13日至1945年3月29日改变部署后才完成了这一任务。柯尼斯堡集团于1945年4月6日至1945年4月9日期间被歼灭（参见柯尼斯堡战役）。1945年4月13日至1945年4月25日，方面军在红旗波罗的海舰队航空兵和轻型部队的参与下粉碎了德国泽姆兰集团。航空在粉碎德国东普鲁士集团中发挥了重要作用。早在1945年1月15日，随着天气好转，空军第3集团军和第1集团军的1320架飞机就对德军主防区内的主要抵抗枢纽和支援点进行了突击。1945年1月18日（战役第一阶段）之前，第3空军（帕皮温将军指挥）、第1、第4集团军共出动10350架次。

苏联红军与白俄罗斯第2、第3方面军以及波罗的海舰队一起参加了战斗。第1、第4、第18航空集团军和波罗的海舰队空军共有3097架飞机参加战斗。德国国防军拥有1支空军，拥有775架飞机。为了配合方面军的佯攻，苏联红军空军第1集团军在方面军左翼修建了一座假机场，架设了160架攻击机和战斗机模型，并设立了广播电台，模拟空军陆军总部的活动。1945年1月13日，该役主攻部队白俄罗斯第3方面军发起进攻。14日至18日，所属空军第1集团军共出动1万余架次（其中24%在夜间出动）支援地面部队突破德军第二防区。由法国飞行员组成的“诺曼底”团也参加了这次行动。14日，白俄罗斯第2方面军向华沙以北发起进攻。16日，所属空军第4集团军出动2500架次攻击德军防御阵地，投掷炸弹1800吨。1月19日至2月9日，空军第1、第4集团军共出动17900架次，有效支援了地面部队的进攻。2月10日至3月29日，白俄罗斯第3方面军歼灭东普鲁士德军行动中，空军第1集团军出动2万架次，击落敌机128架。4月，战斗进入第二阶段。白俄罗斯第3方面军奉命攻占柯尼斯堡市，并得到3个空军集团军和波罗的海舰队空军的支援。参战飞机2444架，其中轰炸机1124架、攻击机470架、战斗机830架。架子。柯尼斯堡拥有13万德军、170架战斗机和450门高射炮。6日，苏联红军发起进攻。当天空军出动飞机1052架次。7日中午，出动118架伊尔2攻击机和佩2轰炸机袭击附近的德国机场。13时10分，空军第18集团军514架重型轰炸机在124架战斗机的掩护下，对柯尼斯堡进行了长达45分钟的密集轰炸，投下炸弹550吨。随后，袭击再次组织起来。9日，柯尼斯堡的德军投降。苏联空军连续作战4昼夜，出动飞机约1.4万架，投掷炸弹4440吨。此役，苏联红军出动飞机14.6万架次（其中海军航空兵4100架次），其中61.4%用于直接支援地面部队作战。战斗过程中，苏联空军利用强大的空中突击摧毁了德国的城防堡垒，这是整个战役获胜的决定性因素之一。

东普鲁士战役具有重大的军事和政治意义。红军占领了东普鲁士，摧毁了德国军国主义的东部前哨基地，并解放了波兰北部的部分地区。德国失去东普鲁士后，也就失去了一个重要的国家经济区。德军25个师被歼，12个师严重受损。大大削弱了德国武装力量。攻克东普鲁士后，红旗波罗的海舰队舰艇停泊条件得到改善，战力转移至波罗的海西南部。德国海上交通线被彻底摧毁，并被苏联波罗的海沿岸的库尔兰集团封锁。补给变得非常困难。苏联军事学术在东普鲁士战役期间得到进一步发展。获得了在海上策划、组织和实施大规模陆军、舰队和航空兵战略进攻战役的经验。突破德军纵深梯队防御和工事区的艺术得到了丰富。战斗初期，白俄罗斯第3方面军（近卫第11集团军）第二梯队进入原阵地以北作战，以扩大第39集团军战果的经验值得借鉴。战役第一天的阴雨天气严重限制了航空行动，因此在突破时压制德军防线、突击火力支援以及攻击部队火力护航的重任就落到了炮兵身上。围剿行动是通过分兵突击的方式完成的，目的是将德军集团军群推向波罗的海和柯尼斯堡地区海湾。每个被围住的小组都被一一淘汰。苏联红军在攻克柯尼斯堡要塞时展现了伟大的艺术。炮兵和航空兵在攻占要塞的过程中发挥了重要作用。前线空军第1、第3集团军、远程空军空军第18集团军（戈洛瓦诺夫空军司令指挥）、红旗波罗的海舰队空军（共约2000人）飞机）、攻占要塞、消灭泽姆兰半岛上的德军时，对军队提供了积极支援。苏联红军的许多兵团和部队被授予“柯尼斯堡”、“因斯特贝格”、“贡比南”等奖章和荣誉称号。为纪念这次胜利，苏联最高苏维埃主席团授予“征服柯尼斯堡”奖章。