Фронт наносил два удара: один 39-й и 5-й армиями на Богушевск, Сенно, чтобы способствовать разгрому витебской группировки противника; другой — силами 11-й гвардейской и 31-й армий на Борисов с целью разгрома во взаимодействии со 2-м Белорусским фронтом оршанской группировки. Для развития успеха в оперативной глубине были созданы подвижные группы: конно-механизированная группа в составе 3-го гвардейского Сталинградского механизированного и 3-го гвардейского кавалерийского корпусов и 5-я гвардейская танковая армия; в 11-й гвардейской армии подвижной группой являлся 2-й гвардейский Тацинский танковый корпус. Ввод в сражение танковой армии Ротмистрова зависел от хода прорыва в северной или южной ударной группировке и должен был производиться по личному указанию Василевского там, где откроется оперативный простор для широкого маневра.
Войскам двух фронтов противостояли четыре армейских корпуса 3-й танковой и 4-й полевой армий, а также 1-го армейского корпуса группы армий «Север», всего — 16 дивизий. Против фронта Черняховского немцы имели в первой линии семь дивизий. Надо сказать, что в 3-й танковой армии генерала Рейнгардта не было ни одной танковой и ни одной моторизованной дивизии.
Накануне дня общего наступления на всех фронтах была проведена разведка боем. На 1-м Прибалтийском она началась на рассвете 22 июня после 20-минутной артиллерийской подготовки. Сопротивление немцев оказалось неожиданно слабым. В ходе боя передовым батальонам удалось на отдельных участках вклиниться в оборону на глубину до 1,5 км и местами овладеть первой позицией. В 6-й гвардейской армии в полосе 22-го гвардейского стрелкового корпуса для развития успеха были введены в бой подразделения главных сил полков первого эшелона, что позволило уже к исходу дня прорвать главную полосу обороны противника на фронте 15 км и продвинуться на глубину 5–7 км. Действия разведывательных отрядов, предпринятые с ограниченной целью, привели к тому, что неприятельская оборона и огневая система оказались серьезно нарушенными еще до ввода главных сил. Изменилось и начертание переднего края.
Все это потребовало внести изменения в планы артиллерийского наступления. В армии Чистякова продолжительность артподготовки была сокращена наполовину, уменьшалось количество привлекаемой к ней артиллерии.
На 3-м Белорусском фронте разведка боем проводилась во второй половине дня 22 июня. Передовые батальоны уже через два часа захватили первую позицию. В бой были введены части первого эшелона, которые продвинулись в глубину до 3,5 км. В полосе других армий успех был намного меньшим. В целом разведка боем подтвердила, что оборона противника на оршанском направлении значительно сильнее, чем на богушанском.
В ночь на 23 июня авиация дальнего действия и фронтовые бомбардировщики совершили около 1000 самолетовылетов, нанеся удары по узлам обороны противника на участках прорыва. Из-за неблагоприятных погодных условий использовать авиацию на полную мощь на начальном этапе операции не удалось.
С утра 23 июня проводилась артиллерийская подготовка, а затем в наступление перешли главные силы фронтов. 4-я ударная армия генерал-лейтенанта П.Ф. Малышева, действовавшая на полоцком направлении, почти не продвинулась. Стрелковые соединения 6-й гвардейской и 43-й армий, обходившие Витебск с северо-запада и сопровождаемые танками непосредственной поддержки пехоты и самоходными орудиями, при поддержке артиллерии и авиации сломили сопротивление двух немецких пехотных дивизий 6-го армейского корпуса и стали быстро продвигаться в глубину. Командующий фронтом отдал распоряжение ввести в прорыв 1-й танковый корпус, имевший 297 боевых машин. Однако после прошедшего дождя, испортившего дороги, выдвижение корпуса происходило медленно. Для его ввода потребовалось бы освободить немногочисленные дороги, что могло затормозить продвижение успешно наступавших стрелковых соединений и выдвижение к Западной Двине переправочных средств. Поэтому генерал Баграмян внес поправку в план наступления и решил ввести танковый корпус в дело после захвата стрелковыми войсками плацдарма на реке. К исходу дня войска фронта полностью завершили прорыв тактической зоны обороны противника, продвинулись на глубину 16 км и расширили прорыв до 50 км по фронту.