4 октября Василевский заслушал решение командующего 3-м Белорусским фронтом генерала Черняховского.

— Товарищ маршал, решил главный удар нанести, как и предписывает Ставка, силами 11-й гвардейской и 5-й армий. На правом крыле наступать 39-й армией на Аазденен с целью отрезать пути отхода противнику на запад. Левее ударной группировки на второй день операции планирую ввести в сражение 31-ю армию с целью расширения прорыва и развития успеха в направлении на Филипув.

— Когда намечается ввод 2-го гвардейского танкового корпуса и какая плотность будет создана на главном направлении? — спросил Василевский.

— Ввод танкового корпуса намечен с утра второго дня операции в полосах наступления 11-й гвардейской и 5-й армий. На 1 км фронта будет сосредоточено до 220 орудий и минометов, 25 танков и САУ.

Маршал Василевский утвердил решение Черняховского.

5 октября, как и намечалось, в наступление перешли войска 1-го Прибалтийского фронта. В связи с тем, что день выдался дождливым, а сплошной туман ограничивал видимость, по решению маршала Василевского время атаки было перенесено на несколько часов. К 11 часам подул легкий ветерок и разогнал туман. Через 10 минут в полосе фронта началась 30-минутная артиллерийская подготовка. После ее завершения в наступление перешли передовые батальоны дивизий первого эшелона 6-й гвардейской, 43-й и 2-й гвардейской армий. Они в течение часа — полутора часов прорвали первую и вторую позиции противника, углубившись в его оборону на 2–4 км. Используя их успех, во второй половине дня начали наступление главные силы этих армий, которые к исходу дня вышли ко второй полосе обороны врага, продвинувшись на глубину до 17 км.

Генерал армии Баграмян, учитывая успешное продвижение частей первого эшелона, приказал командующему 5-й гвардейской танковой армией начать выдвижение за ними своих передовых отрядов. Однако сделать это оказалось непросто, так как тылы наступавших стрелковых дивизий задерживали выдвижение танковых и механизированных бригад к рубежу ввода в сражение. В этой связи командующий фронтом решил начать ввод танковой армии с наступлением светлого времени.

6 октября в прорыв вошли подвижные группы: 6-й гвардейской армии — 19-й танковый корпус; 2-й гвардейской армии — 1-й танковый корпус; фронта — 5-я гвардейская танковая армия. Одновременно началось наступление войск 39-й армии 3-го Белорусского фронта. Генерал Шернер, стремясь удержать за собой пути для отхода в Восточную Пруссию, начал переброску из района Риги частей 5-й и 7-й танковых дивизий, моторизованной дивизии СС «Великая Германия». С целью не допустить этого генерал армии Баграмян приказал 3-му гвардейскому танковому корпусу пробиваться через Тельшай (Телыияй), Плунге, Кретинга на Палангу, а 29-му танковому корпусу — через Лукники, Ретавас на Мемель. Оба корпуса, переправившись через р. Вента, опередили стрелковые дивизии и устремились ко второму оборонительному рубежу, проходившему по рекам Вирвите и Упина.

В середине дня 6 октября армии, наступавшие на Мемель и севернее, вели упорные бои за второй оборонительный рубеж по рекам Вирвите и Упина, встречая организованное сопротивление пехоты и подоспевших частей 5-й, 7-й танковых дивизий и моторизованной дивизии СС «Великая Германия». Передовым отрядам 5-й гвардейской танковой армии, понесшим большие потери, не удалось с ходу преодолеть второй оборонительный рубеж. Серьезное препятствие представляли не только заболоченные реки, но и противотанковые заграждения, защищаемые плотным огнем артиллерии и закопанных танков. Командующий армией генерал Вольский обратился к генералу армии Баграмяну с просьбой разрешить осуществить маневр на юг в полосу 1-го стрелкового корпуса 43-й армии, где обозначился успех. Об этом командующий фронтом доложил Василевскому, который одобрил такой маневр. В середине ночи войска 5-й гвардейской танковой армии преодолели второй оборонительный рубеж противника южнее местечка Упина и силами передовых отрядов устремились на запад. В результате брешь в обороне противника расширилась до 80 км.

7 октября войска 1-го Прибалтийского фронта добились еще больших успехов, несмотря на ожесточенные контратаки противника. Главные силы 6-й гвардейской и 43-й армий продвинулись на 25–30 км. Столько же прошла 2-я гвардейская армия, которая соединилась с 39-й армией 3-го Белорусского фронта. Бригады 29го танкового корпуса 5-й гвардейской танковой армии, преодолев с боями около 60 км, почти на 12 км оторвались от главных сил 43-й армии. И только в полосе 4-й ударной армии, где противник оказывал упорное сопротивление, удалось продвинуться всего до 5 км. Но это не повлияло на действия главных сил фронта, которые расширили прорыв до 130 км.

С целью наращивания силы удара командующий 1-м Прибалтийским фронтом с разрешения маршала Василевского ввел в сражение главные силы 51-й армии на стыке 6-й гвардейской и 43-й армий. Они, несмотря на изнуряющий дождь, продолжили наступление. В 11 часов 8 октября передовой отряд 1-го гвардейского стрелкового корпуса 51-й армии овладел г. Тельшай. Почти одновременно 25-я танковая бригада 29-го танкового корпуса с ходу освободила г. Плунге и прорвалась на дальние подступы к Мемелю. Соединения 43-й армии продвинулись к западу на 25–30 км, 2-я гвардейская армия — на 22–30 км, а 6-й гвардейской армии — на 20 км, выйдя на отдельных направлениях к третьему оборонительному рубежу противника. На следующий день войска 43-й армии совместно с корпусами 5-й гвардейской танковой армии форсировали р. Миния и вышли к границе Мемельской области. 10 октября соединения танковой армии совместно с частями 51-й армии освободили г. Кретинга, вызволили из неволи тысячи узников концлагеря, а к исходу дня вышли к Балтийскому морю севернее Мемеля. 11 октября южнее города к морю вышла 43-я армия, а соединения 2-й гвардейской и 39-й армий — к границе с Восточной Пруссией.

В результате успешного наступления войск 1-го Прибалтийского фронта и 39-й армии 3-го Белорусского фронта главные силы группы армий «Север» оказались отрезанными от Восточной Пруссии. 3-я танковая армия была выведена из подчинения командующего группой армий «Север» и передана в состав группы армий «Центр». Гитлер, узнав о выходе советских войск к Балтийскому морю севернее и южнее Мемеля, разрешил Шернеру с вечера 12 октября отвести войска из района Риги на Курляндский полуостров. Но командующий группой армий «Север» не успел выполнить эту задачу. На рижском направлении 42-я и 10-я гвардейская армии 2-го Прибалтийского фронта совместно с войсками 3-го Прибалтийского фронта, который наступал с северо-востока, продолжали медленно продвигаться к столице Латвии. Противник, опасаясь быть отрезанным восточнее Риги, в ночь на 6 октября начал постепенно отводить свои войска в западном направлении. Одновременно он усиленно готовился к эвакуации города, который был освобожден 13 октября.

15 октября в наступление на тильзитско-инстербургском направлении после двухчасовой артиллерийско-авиационной подготовки перешли основные силы 3-го Белорусского фронта. Однако ожесточенное сопротивление противника привело к тому, что темп наступления, особенно в полосе 5-й армии, замедлился: сказался недостаток в тяжелой артиллерии и танках.

16 октября Сталин принял решение упразднить 3-й Прибалтийский фронт. Его 1-я ударная армия передавалась в состав 2-го Прибалтийского фронта, 67-я армия — Ленинградскому фронту. 14-я воздушная армия временно подчинялась в оперативном отношении командующему 2-м Прибалтийским фронтом. По решению Сталина на Василевского снова возлагалось руководство операциями трех фронтов — 1-го и 2-го Прибалтийских и 3-го Белорусского. Около 11 часов вечера 19 октября Сталин вызвал Василевского к прямому проводу: