В луцкой ударной группировке на участке прорыва шириной в 12 км намечалось сосредоточить 14 стрелковых дивизий, 2 танковых, механизированный, кавалерийский корпуса и 2 артиллерийские дивизии прорыва. На львовском направлении на 14-километровом участке должны были нанести удар 15 стрелковых дивизий, 4 танковых и 2 механизированных корпуса, кавалерийский корпус и 2 артиллерийские дивизии прорыва.
На левом крыле, которое тянулось по предгорьям Карпат, на фронте 220 км, обеспечивая операцию, действовали 1-я гвардейская армия генерал-полковника А. А. Гречко и 18-я армия генерал-лейтенанта Е. П. Журавлева. 1-я гвардейская армия должна была, используя успех 38-й армии, ударной группировкой из пяти дивизий и 4-го гвардейского танкового корпуса разгромить противника, захватить и закрепить плацдармы на Днестре в районе Галича. 18-й армии и части сил 1-й гвардейской армии, действовавшим южнее Днестра, ставилась задача прочно удерживать занимаемые рубежи и быть в готовности к переходу в наступление на Станиславском направлении. Во втором эшелоне фронта намечалось иметь 5-ю гвардейскую армию, а в резерве фронта — 47-й стрелковый корпус.
Наше превосходство над врагом в живой силе, танках и артиллерии было 1,5—2-кратным, в авиации — 4-кратным. А на участке прорыва удалось добиться гораздо большего превосходства.
В ходе операции имелось в виду окружить и уничтожить львовско-бродскую группировку противника, рассечь группу армий «Северная Украина», одну ее часть отбросить в район Полесья, другую — к Карпатам, а главными силами фронта выйти на рубеж Вислы.
Такой замысел требовал большой перегруппировки войск, поскольку главные силы фронта находились на левом его фланге. Чтобы скрыть подготовку операции, штаб фронта разработал план оперативной маскировки, которым предусматривалось имитировать сосредоточение двух танковых армий и одного танкового корпуса на левом крыле фронта в полосах 1-й гвардейской и 18-й армий. Одновременно принимались меры к тому, чтобы скрыть перегруппировку войск фронта. Надо сказать, что нам не удалось полностью обмануть противника. Он сумел выявить расположение армий, действовавших в первом эшелоне войск фронта. Но перегруппировки войск 1-й гвардейской танковой армии в район южнее Луцка, 4-й танковой — в район Тернополя все же остались в тайне, что было очень важно.
В середине июня мы с членом Военного совета генерал-лейтенантом К. В. Крайнюковым вылетели в Москву для доклада плана предстоящей наступательной операции. Как мне представлялось, это был обстоятельно подготовленный и обдуманный план. Однако он вызвал серьезные возражения со стороны Верховного Главнокомандующего, считавшего нецелесообразным нанесение фронтом двух ударов. Сталин настойчиво рекомендовал наносить один удар на львовском направлении, мотивируя это тем, что на ряде фронтов наибольший успех обеспечивался при нанесении одного очень сильного удара.
Мои мотивированные доводы и настойчивость заставили Сталина в конце концов согласиться с нашим планом: «Уж очень вы упрямы. Хорошо,— сказал он,— проводите свой план и выполняйте его на вашу ответственность».
В период подготовки операции Военные советы фронта и армий, командиры, политорганы, партийные и комсомольские организации провели большую работу в войсках. Мы готовились к наступлению на территории бывшей Западной Украины и Польши. Как известно, во время оккупации враг особенно стремился возродить кулачество, посеять национальную вражду, а в Польше местными буржуазными партиями усиленно разжигалась ненависть к Советскому Союзу. В связи с этим в политработе обращалось особое внимание на усиление бдительности в войсках.
Общая благоприятная военно-политическая обстановка, успешное наступление Белорусских фронтов, а также завершение большой подготовительной работы создали в войсках подъем для решительного наступления и уверенного выполнения задач в предстоящей операции.
Непосредственному наступлению главных сил предшествовала разведка боем усиленными передовыми батальонами. На рава-русском направлении разведка обнаружила отход противника на вторую полосу обороны. Используя столь выгодно сложившуюся обстановку, мы решили 13 июля, не проводя артиллерийской подготовки, перейти в наступление главными силами 3-й и 13-й армий, поддержав их авиацией. Боевые действия в течение дня развивались успешно, но смять противника во время отхода и на его плечах с ходу занять вторую полосу обороны не удалось. Гитлеровцы оказывали упорное и организованное сопротивление. Потребовалось провести артподготовку и осуществить ввод вторых эшелонов стрелковых корпусов.
В результате упорных боев за вторую оборонительную полосу 15 июля вся тактическая зона обороны была прорвана на глубину 15—30 км. 16 июля для действий в оперативной глубине была введена конно-механизированная группа генерала В. К. Баранова, а с утра 17 июля и 1-я гвардейская танковая армия генерала М. Е. Катукова. Войска 3-й гвардейской и 13-й армий, используя успех танковых соединений, 18 июля продвинулись на 20—30 км и охватили бродскую группировку с севера, северо-запада и запада.
Прорыв на львовском направлении проходил в более сложной и напряженной обстановке. Фашисты удерживали позиции главными силами. В связи с этим после мощной артиллерийской подготовки, продолжавшейся полтора часа, и массированных ударов авиации
14 июля перешли в наступление главные силы 60-й и 38-й армий. К исходу дня их войска смогли продвинуться лишь на 3—8 км. Гитлеровцы принимали все меры к тому, чтобы не допустить прорыва наших войск. Они ввели в бой к концу первого дня операции и с утра 15 июля тактические резервы, а на участке Колтов, Боров — и оперативные резервы — 1-ю и 8-ю танковые дивизии и 14-ю пехотную дивизию СС «Галичина».
Ожесточенные бои развернулись на всем фронте 60-й и 38-й армий. Особенно напряженная обстановка сложилась в полосе наступления 38-й армии. Чтобы выправить положение, 2-й воздушной армии было приказано массированными ударами бомбардировочной и штурмовой авиации разгромить танковую группировку гитлеровцев на участке 38-й армии. Во второй половине дня 15 июля бомбардировщики и штурмовики 2-й воздушной армии совершили более 1800 самолетовылетов. Ударами авиации и артиллерии 38-й армии вражеская танковая группировка была дезорганизована, понесла значительные потери, и наступательные возможности ее к исходу дня резко снизились. Контрудар был отбит. Настало время вводить танковые армии.
3-я гвардейская танковая армия генерала П. С. Рыбалко утром 16 июля вошла в узкий коридор шириной около 6 км (между Колтовом и Тростянцом Малым). Для быстрого разгрома окруженной бродской группировки и прочного обеспечения флангов были выдвинуты в колтовский коридор, кроме действовавших здесь соединений 60-й армии, 4-й гвардейский и 31-й танковые корпуса, а также многочисленные артиллерийские части. 17 июля вслед за 3-й гвардейской танковой армией была введена в прорыв 4-я танковая армия для действий в направлении южнее Львова. К исходу 22 июля бродская группировка прекратила существование. Советские войска уничтожили более 38 тысяч гитлеровцев, захватили большие трофеи, взяли в плен 17 тысяч солдат и офицеров противника.