В начале восстания немцы имели в Бухаресте и его пригородах около 14 тысяч солдат и офицеров. Кроме того, они надеялись перебросить в город часть сил из района Плоешти. Большие надежды германское командование возлагало на военизированные формирования румынских немцев, в которых насчитывалось свыше 40 тысяч человек. На стороне восставших в столице было примерно 7 тысяч военнослужащих и 50 вооруженных патриотических групп. Однако германскому командованию не удалось использовать перевес в силах и подавить восстание в Бухаресте. Советские войска продолжали добивать немецкие соединения и стремительно продвигались к городу. В то же время в Бухарест начали прибывать румынские войска из других районов страны. Соотношение сил здесь быстро менялось в пользу восставших. К 28 августа численность румынских войск в столице достигала около 39 тысяч человек. Это позволило повстанцам не только отразить атаки немцев, но и самим перейти к решительным действиям и разгромить немецкий гарнизон. На следующий день они очистили от противника Бухарест и его окрестности и удерживали их до подхода советских войск. Вооруженные столкновения с немцами происходили также в Плоешти, Брашове и некоторых других городах и районах Румынии.
Войска 2-го и 3-го Украинских фронтов после успешного завершения Ясско-Кишиневской операции развернули энергичное наступление в центральной части Румынии и на подступах к Болгарии.
29 августа Ставка поставила перед Малиновским и Толбухиным задачу — завершить разгром гитлеровцев в Румынии. 2-му Украинскому фронту предстояло главными силами развивать наступление в направлении Турну-Северина, занять Плоештинский нефтепромышленный район, очистить от остатков немецких войск Бухарест и к 7 сентября овладеть рубежом Кымпулунг, Питешти, Джурджу. В дальнейшем эта группировка войск должна была выйти на Дунай южнее Турну-Северина. Войска правого крыла фронта наступали в северо-западном направлении с задачей овладеть перевалами через Восточные Карпаты и к 15 сентября выйти на рубеж Бистрица, Клуж, Сибиу. Затем они наносили удар на Сату-Маре с целью содействия 4-му Украинскому фронту в преодолении Карпат и выходе в районы Ужгорода и Мукачева. Войска 3-го Украинского фронта должны были, развивая наступление во всей своей полосе, занять Северную Добруджу, форсировать Дунай на участке Галац, Измаил и к 5–6 сентября выйти на румыно-болгарскую границу.
Выполняя директиву Ставки, войска Малиновского нанесли по противнику новые мощные удары. Преодолевая упорное сопротивление немецких войск, 5-й гвардейский танковый корпус 6-й танковой армии 29 августа разгромил их на окраине Плоешти и ворвался в город. К утру 30 августа совместными усилиями корпуса и 3-й гвардейской воздушно-десантной дивизии 27-й армии Плоешти был полностью очищен от противника. Вместе с советскими войсками в освобождении Плоешти участвовали 18-я румынская пехотная дивизия, действовавшая с фронта, а также румынские части и рабочие отряды, блокированные немцами в городе.
В течение 30 и 31 августа советские и румынские войска разгромили противника в долине реки Прахова и освободили весь Плоештинский район. В результате была устранена угроза Бухаресту с севера, вермахт лишился румынской нефти, а советские войска получили возможность быстро продвигаться в Трансильванию. Генерал Бутлар отметил: «…30 августа русские овладели нефтяным районом Плоешти, несмотря на упорнейшее сопротивление отдельных разрозненных частей, поддержанных с воздуха. С военно-экономической точки зрения это был самый тяжелый и, можно сказать, решающий удар для Германии».
Успешно наступали на Бухарест два других корпуса танковой армии Кравченко. Вслед за ними продвигались войска 53-й армии генерала И.М. Манагарова, а южнее ее 46-я армия Шлемина. Их задача состояла в том, чтобы как можно быстрее разгромить немецкие части, преграждавшие подступы к Бухаресту, и оказать помощь повстанцам.
«Реакционные деятели» в румынском правительстве прекрасно понимали, что вместе с Красной Армией в Бухарест придут и советские порядки. Поэтому они пытались не допустить этого, настаивая на прекращении дальнейшего продвижения Красной Армии в глубь Румынии, предлагая объявить Бухарест, район Ильфов и всю западную территорию страны зоной, куда советские войска не должны были вступать. С таким предложением представители Санатеску обратились к обоим командующим фронтами. Одновременно указывалось, что ликвидацию немецких войск на не занятой еще «освободителями» территории румынское правительство берет на себя. Генералы и слушать не стали этот детский лепет и продолжали выполнение задач, поставленных Верховным Главнокомандующим. 6-я танковая, 53-я и 46-я армии вплотную подошли к Бухаресту и тем самым обеспечили закрепление победы восстания.
Отдельные части армии Шлемина прошли через румынскую столицу 29–30 августа. 30 и 31 августа в Бухарест вступили войска 6-й танковой и 53-й советских армий, а также части дивизии имени Владимиреску. Советское командование назначило комендантом города генерал-майора И.Н. Буренина и взяло «под охрану главных румынских военных преступников» — членов правительства Антонеску. 1 июня 1946 года они были казнены по приговору народного суда.
Дальнейшее наступление 2-й Украинский фронт вел уже совместно с румынской армией, которая повернула оружие против германского рейха. К началу вступления в войну с Германией Румыния имела две армии, включавшие девять боеспособных дивизий, остатки семи вернувшихся с фронта разбитых дивизий и 21 учебную дивизию. Они были слабо вооружены, располагали незначительным количеством артиллерии и почти не имели танков.
Соединения 1-й румынской армии, которой командовал генерал Н. Мачич, прикрывали границу с Венгрией и Югославией на западе и северо-западе. Они находились на удалении 200–300 км от советских войск. Из остатков 3-й и 4-й румынских армий была сформирована 4-я армия под командованием генерала Г. Аврамеску. Она получила задачу прикрывать румыно-венгерскую границу на севере.
Для советских войск в Румынии сложилась исключительно благоприятная ситуация. Перед правым крылом и центром 2-го Украинского фронта действовало до шести дивизий противника, перед левым крылом и армиями Толбухина немецких войск не было. Открывалась перспектива в короткие сроки полностью очистить территорию Румынии от врага. После вывода в резерв Ставки 4-й гвардейской и 52-й армий у Малиновского оставались четыре общевойсковые армии, имевшие 10 стрелковых корпусов; один стрелковый корпус находился в резерве фронта.
Германское командование стремилось восстановить рухнувший стратегический фронт, сомкнуть южный фланг группы армий «Южная Украина» с группой армий «Ф», находившейся в Югославии, и создать прочную оборону по линии Восточных и Южных Карпат и Западных Балкан. Оно сосредоточило в Трансильвании остатки группы армий «Южная Украина», а также венгерские части, намереваясь нанести внезапный удар по румынским войскам и захватить перевалы в Карпатах до выхода туда советских войск.
С утра 5 сентября пять немецких и венгерских дивизий при поддержке танков и авиации из района Турда начали наступление против 4-й румынской армии, которая только что вышла на этот участок и не успела организовать оборону. К исходу 6 сентября противник сумел продвинуться на 20— 30 км. В последующие два дня под его натиском румыны отступили еще на 20–25 км. Одновременно немцы развернули наступление и против 1-й румынской армии. 6 сентября они форсировали Дунай северо-западнее Турну-Северина и создали угрозу захвата города Тимишоара и крупного промышленного центра Решица.
В этой сложной обстановке по соглашению с правительством Румынии 1-я и 4-я румынские армии, 4-й отдельный армейский корпус и 1-й авиационный корпус — всего 20 дивизий — с 6 сентября перешли в оперативное подчинение командующего 2-м Украинским фронтом. К тому времени в них насчитывалось 138 тысяч человек, 1809 минометов, 611 орудий и 113 исправных самолетов.
Малиновский для разгрома группировки противника, наступавшего против 4-й румынской армии, немедленно направил 27-ю и 6-ю танковую армии. Для уничтожения сил противника, наступавших против 1-й румынской армии, были привлечены 53-я армия и 18-й танковый корпус. Действия этих войск поддерживала 5-я воздушная армия, в состав которой вошел румынский авиационный корпус.
5 сентября Ставка приказала 2-му Украинскому фронту, наступавшему в западном направлении, повернуть свои главные силы на север и северо-запад и нанести удары на Клуж и Деву, а правофланговым армиям преодолеть Трансильванские Альпы и южную часть Карпатского хребта… Общая задача состояла в том, чтобы выйти на рубеж Сату-Маре, Клуж, Дева, Турну-Северин и помочь 4-му Украинскому фронту пробиться в Закарпатье. В дальнейшем ему предстояло выйти на реку Тисса на участке Ньиредьхаза, Сегед.