15 апреля генерал-полковник Черняховский был назначен командующим Западным фронтом (24 апреля управление Западного фронта переименовано в управление в 3-го Белорусского фронта). Из воспоминаний А. М. Василевского: «Помню, Сталин спросил меня, кого бы я мог рекомендовать на должность командующего 3-м Белорусским фронтом… В качестве командующего 3-м Белорусским я порекомендовал кандидатуру генерал-полковника И. Д. Черняховского… Первое впечатление о И. Д. Черняховском как о командующем фронтом очень хорошее: трудится он много, умело и уверенно…»
Штеменко, являвшийся в этот период представителем Ставки на Западном фронте, также с теплотой писал в своих мемуарах об этом назначении: «Черняховский тогда еще не пользовался широкой популярностью. Но он отлично зарекомендовал себя на посту командующего армией, имел основательную оперативную подготовку, превосходно знал артиллерию и танковые войска. Был молод (38 лет), энергичен, требователен и всей душой отдавался своему суровому и трудному делу».
В ходе Белорусской стратегической операции летом 1944 г. И. Д. Черняховский проявил в полной мере свой талант военачальника и свою способность быстро и точно оценивать обстановку, принимать смелые, но взвешенные решения. Руководимые Черняховским войска фронта совместно с 1-м Прибалтийским фронтом разгромили витебскую группировку противника, 26 июня 1944 г. освободили Витебск. Под Минском совместно с 1-м и 2-м Белорусскими фронтами завершили окружение более чем 100-тысячной группировки противника, а 3 июля 1944 г. освободили Минск. В июле 1944 г. войска 3-го Белорусского фронта провели Вильнюсскую операцию, в результате которой освободили гг. Вильнюс и Лида, затем форсировали р. Неман. При штурме Вильнюса Черняховский приказал не использовать тяжелое вооружение и авиационные налеты, чтобы сберечь город. 28 июня 1944 г. Черняховскому И. Д. было присвоено звание генерала армии, а 29 июля 1944 г. он был удостоен звания Героя Советского Союза.
Командующий 60-й армией генерал-лейтенант И. Д. Черняховский и член Военсовета фронта генерал-лейтенант А. И. Запорожец за разработкой наступательной операции. Воронежский фронт, март 1943 г.