Войска двух фронтов перешли в наступление 20 августа, в двухдневных кровопролитных боях взломав вражескую оборону. 22 августа советские армии замкнули кольцо окружения вокруг крупной группировки немецко-фашистских войск. После этого они продвинулись в направлении Плоешти, Бухареста и Констанцы. Ясско-Кишинёвская операция была успешно завершена к 29 августа.
Всего за десять дней советские войска разгромили 22 немецких и большинство румынских дивизий. В плен было взято более 200 тысяч человек. При этом неприятель потерял 3,5 тысячи орудий и миномётов, более 800 танков и штурмовых орудий, 300 самолётов. Потери советских войск составили 67130 человек. За время Великой Отечественной войны это были минимальные потери советских войск в наступательной операции такого масштаба.
В ходе Ясско-Кишинёвской операции советские войска добились не только больших военных, но и политических результатов. Были разгромлены основные силы немецко-фашистской группы армий «Южная Украина», освобождена Молдавия, и армии фронта вышли на румыно-венгерскую и болгаро-югославскую границы. Румыния, воевавшая с начала Второй мировой войны на стороне фашистской Германии, вступила в антигитлеровскую коалицию. Таким образом, обстановка на южном крыле советско-германского фронта резко изменилась не в пользу гитлеровского командования.
После этого стратегического успеха войска 2-го Украинского фронта в начале января 1945 года завязали бои на территории хортистской Венгрии — сателлита гитлеровской Германии в годы Второй мировой войны. В ходе Дебреценской операции было нанесено серьёзное поражение немецко-фашистской группе армий «Юг». В итоге неприятельские войска оставили обширные горные области Трансильвании и ушли на запад, поближе к государственной границе собственно Германии.
После этого армии Малиновского заняли более выгодное положение на театре военных действий и оказали большую помощь 4-му Украинскому фронту в преодолении Карпатских гор и освобождении Закарпатской Украины. Начались бои на Венгерской равнине и берегах Дуная, близ озера Балатон.
Войска 2-го и 3-го Украинских фронтов в октябре 1944 — феврале 1945 годов успешно провели Будапештскую операцию. Войска 2-го Украинского фронта вели бои на подступах к Будапешту, а войска Малиновского непосредственно за сам город. Сражение за столицу хортистской Венгрии отличалось особой ожесточённостью и кровопролитием. Она заблаговременно была превращена в крепость, подготовленную к длительной обороне. Город был опоясан колючей проволокой, окружён всевозможными укреплениями и заграждениями, изрезан траншеями. Будапештский гарнизон имел большие запасы необходимых материальных средств. Продовольствие, боеприпасы и горючее доставлялись осаждённым по воздуху. Гитлер приказал сражаться за Будапешт до последнего солдата.
При овладении венгерской столицей маршал Малиновский проявил себя как выдающийся полководец. 17 января советские войска расчленили вражескую оборону в Пеште на три части. На следующий день почти 100-тысячная группировка оборонявшихся перестала существовать. В плен сдались около 63 тысяч солдат и офицеров. Однако на противоположном берегу Дуная — в западной части венгерской столицы Буде — сражение продолжалось до 13 февраля. Многие отличившиеся полки и дивизии получили почётное наименование Будапештских. В боях за город приняли участие и венгерские добровольцы-антифашисты.
Наступил заключительный этап Великой Отечественной войны. Фронт маршала Малиновского окончательно разгромил неприятельские силы на венгерской территории и в восточной части Австрии. Вновь два фронта — 2-й и 3-й Украинские — успешно провели Венскую операцию. Немецким частям не помогли оборонительные рубежи, созданные на восточных границах Австрии, в предгорьях Австрийских Альп.
5 апреля советские дивизии вышли на ближние подступы к Вене и завязали ожесточённые бои. В целях сохранения города от разрушения и спасения его жителей советские войска не стали штурмовать Вену, а обошли её с юга, севера и запада. 13 апреля австрийская столица была освобождена, советские войска очистили от немецко-фашистских войск значительную часть соседней Чехословакии. Успешно проведённая Венская операция ускорила капитуляцию германских войск в Северной Италии.
26 апреля 1945 года маршал Малиновский был награждён высшим советским военным орденом «Победа».
Однако на этом Вторая мировая война для маршала Советского Союза Р.Я. Малиновского не закончилась. Вскоре полководец оказался на Дальнем Востоке. На Ялтинской конференции руководитель Советского государства И.В. Сталин заявил союзникам, что СССР объявит войну милитаристской Японии ровно через три месяца после её окончания в Европе, то есть 8 августа.
8 августа 1945 года японскому послу в Москве было вручено заявление для правительства Японии. В нём говорилось:
«После разгрома и капитуляции гитлеровской Германии Япония оказалась единственной великой державой, которая все ещё стоит за продолжение войны.
Требование трех держав — Соединённых Штатов Америки, Великобритании и Китая — от 26 июля сего года о безоговорочной капитуляции японских вооружённых сил было отклонено Японией…
Учитывая отказ Японии капитулировать, союзники обратились к Советскому правительству с предложением включиться в войну против японской агрессии и тем сократить сроки окончания войны, сократить количество жертв и содействовать скорейшему восстановлению всеобщего мира.
Ввиду изложенного Советское правительство заявляет, что с завтрашнего дня, то есть 9 августа, Советский Союз будет считать себя в состоянии войны с Японией».
Для разгрома Квантунской армии Японии была задумана быстротечная стратегическая наступательная операция. Для участия в ней из европейской части страны были переброшены значительные силы. К руководству операцией Ставка Верховного Главнокомандования привлекла большое число опытных военачальников. Среди них был и маршал Советского Союза Р.Я. Малиновский.
В ходе Советско-японской войны 1945 года он вновь проявил себя как талантливый полководец, командуя войсками Забайкальского фронта. Именно они нанесли главный удар в стратегической наступательной Маньчжурской операции, которая завершилась полным разгромом и капитуляцией почти миллионной японской Квантунской армии.
Боевые действия Забайкальского фронта отличались исключительно высокими для того времени темпами наступления по нескольким направлениям одновременно. Советские войска успешно перешли Хинган, с ходу форсировали немало рек. Командующий фронтом умело выбрал направление главного удара, смело применил в первом эшелоне наступления танковые армии.