Ставка Верховного Главнокомандования в своей директиве № 220122 от 24 июня приказала командующему фронтом подготовить и провести операцию по разгрому группировок противника на Рава-Русском и Львовском направлениях и выходу войск фронта на рубеж Грубешув – Томашув – Яворов – Галич. После решения этой задачи намечалось развить наступление войск фронта к рекам Висла, Сан и в предгорья Карпат. В директиве предусматривалось нанесение двух ударов: один – из района юго-западнее Луцка в общем направлении на Рава-Русскую, второй – из района Тарнополь на Львов. Правая ударная группировка должна была частью сил содействовать продвижению войск левого крыла 1-го Белорусского фронта на Люблинском направлении. Левофланговые армии должны были развить наступление в направлении Карпат. Это был единственный за всю Великую Отечественную войну случай, когда фронту ставилась задача разгромить группу армий [15, с. 99–100].
Львовская фронтовая наступательная операция началась 13 июля мощным ударом на Рава-Русском направлении. Накануне противник с целью выхода из-под удара начал отвод своих войск с первой на вторую линию обороны. В течение трех дней удалось прорвать вторую линию обороны врага, после чего 16 июля была введена в прорыв конно-механизированная группа, а 17 июля -1-я гвардейская танковая армия. На следующий день танкисты и пехота с ходу форсировали Западный Буг и захватили плацдармы на левом берегу реки [8].
Наступление главной ударной группировки фронта на Львовском направлении началось 14 июля. Здесь противник продолжал занимать первую и вторую линии обороны и подтянул для контрударов две танковые дивизии. Запланированный прорыв обороны врага осуществить сразу не удалось. Поэтому командующий фронтом вынужден был на второй день наступления ввести в бой передовые отряды корпусов 3-й гвардейской танковой армии. Общими усилиями удалось преодолеть немецкую оборону, но на весьма узком участке (4–5 км) в районе села Колтов. Из района Зборова противник предпринял контрудар двумя танковыми дивизиями. Невзирая на сложную обстановку, И. Конев принял решение ввести в сражение главные силы 3-й гвардейской танковой армии. Утром 16 июля танковые части двинулись в оперативную глубину через так называемый колтовский коридор шириной 4–6 км и длиной 16–18 км. Армия, имея 500 танков и САУ, двигалась по одному маршруту сплошной колонной по размытой дождями лесной дороге [6]. Ее ввод обеспечивали 6 авиационных и 2 отдельных танковых корпуса, большое количество артиллерии. К исходу четвертого дня операции главные силы танковой армии продвинулись на глубину 60 км от бывшего переднего края вражеской обороны. Один из ее корпусов 18 июля соединился с частями северной ударной группы в районе с. Деревляны и завершил окружение бродовской группировки противника.
В окружение попали 361, 340, 349-я пехотные, 454-я охранная дивизии, части 14-й пехотной дивизии СС «Галичина», корпусная группа «Ц» (остатки 183, 217, 339-й пехотных дивизий), а также 2 отдельных танковых батальона и управление 13-го немецкого армейского корпуса [20].
Через «колтовский коридор» 18–20 июля была введена в сражение и 4-я танковая армия. К исходу шестого дня операции в авангарде наступавших войск 1-го Украинского фронта на оперативном просторе действовали 3 танковые армии и конно-механизированная группа. К этому времени вражеская оборона была прорвана на глубину 50–80 км в полосе шириной до 200 км.
Кольцо вокруг бродовской группировки противника сжималось в треугольнике между Бродами, Буском и Золочевым с центром вблизи с. Белый Камень. С 19 до 22 июля окруженная группировка врага была разгромлена. В ходе боев войска фронта уничтожили более 30 тыс. человек, взяли в плен свыше 17 тыс. солдат и офицеров, а также захватили более 1800 орудий и минометов разных калибров, 3850 автомашин и много другой военной техники и снаряжения [7, с. 85]. (По другим данным, погибли до 35 тыс. вражеских солдат и офицеров [3, с. 159].) В «Бродовском котле» потерпела поражение дивизия СС «Галичина», которая комплектовалась из жителей западноукраинских областей. До начала боевых действий она насчитывала 13299 солдат, сержантов и офицеров. Гитлеровское командование бросало части дивизии в бой постепенно, что не давало ожидаемых результатов, но повлекло неоправданно большие потери – до 4 тыс. человек убитыми. Еще 2000 военнослужащих дивизии попали в советский плен. Такую цену солдаты дивизии СС «Галичина» заплатили за намерения своих руководителей создать на ее базе ядро украинской национальной армии, способной отстоять суверенную государственность в случае, если бы Берлин санкционировал таковую. Остаткам разгромленной дивизии (до 3 тыс. человек), избежавшим окружения, удалось прорваться в Закарпатье, где значительная часть воинов смешалась с местным населением, скрывалась в лесах. Большинство из них вступили в отряды Украинской повстанческой армии, но были и те, кто скрыл свое прошлое и был мобилизован в Красную Армию [2, с. 224–254].