1-й Украинский фронт перешел в наступление одновременно с 1-м Белорусским. В ночь на 16 апреля была проведена разведка боем, с рассветом началась артиллерийская и авиационная подготовка атаки, а также постановка плотной дымовой завесы. Передний край обороны немцев задымлялся не только в 90-километровой полосе, где наступала ударная группировка 1-го Украинского фронта, но и на остальном 300-километровом рубеже. Такая огромная дымовая завеса за годы войны применялась впервые. С одной стороны, она имела цель прикрыть переправу войск через реку Нейсе, а с другой — помешать противнику определить направление ударов фронта.
В ходе мощной артиллерийской подготовки, которая длилась почти 2,5 часа, пехота переправилась через Нейсе и атаковала противника. Уже через час были наведены тяжелые мосты и на помощь нашей пехоте пришли танки непосредственной поддержки. Враг яростно оборонялся, бросив на помощь своей пехоте три танковые дивизии и танкоистребительную бригаду. Но и маршал И.С. Конев наращивал усилия. В сражение были введены 4-й гвардейский и 25-й танковые корпуса, которыми командовали генералы Н.П. Полубояров и Е.И. Фоминых. Из-за того что они имели слишком мало танков, в бой пришлось ввести также передовые отряды 3-й и 4-й гвардейских танковых армий.
К исходу дня 3-я и 5-я гвардейские танковые армии вместе с 13-й армией под командованием генералов В.Н. Гордова, А.С. Жадова и Н.П. Пухова прорвались на глубину 13 км. При этом пришлось преодолевать не только сопротивление противника, но и лесные массивы, в которых от ударов авиации и огня артиллерии возникли пожары. Хуже шло дело на дрезденском направлении. Наступавшая там 52-я армия генерала К.А. Коротеева вместе со 2-й польской армией генерала К.К. Сверчевского сумели лишь на небольшом участке вклиниться в немецкую оборону лишь на 4–5 км.
17 апреля командующий усилил главную ударную группировку фронта, введя в сражение 3-ю и 4-ю гвардейские танковые армии. Сломив сопротивление противника, танкисты генералов П.С. Рыбалко и Д.Д. Лелюшенко с ходу форсировали реку Шпрее и на следующий день завершили прорыв оборонительного рубежа, имевшего глубину 40 км.
Напряженные бои разгорелись и на дрезденском направлении. Обеспокоенный прорывом обороны на реке Шпрее, командующий группой армий «Центр» генерал-фельдмаршал Шернер начал сосредоточение в районе Герлица 9 дивизий. Контрударом на север по левому флангу главной ударной группировки 1-го Украинского фронта он стремился задержать ее наступление на Берлин. Не дожидаясь, пока сосредоточатся все дивизии, фельдмаршал приказал уже 18 апреля нанести удар. Командующий 52-й армией генерал К.А. Коротеев вынужден был прервать наступление и отражать натиск противника. Под ее прикрытием 2-я польская армия продолжала наступление. К этому времени в состав 1-го Украинского фронта начали прибывать соединения 28-й армии. И.С. Конев приказал ее командующему генералу А.А. Лучинскому выдвигаться на главное направление.
Учитывая, что после форсирования Шпрее на пути войск 1-го Украинского фронта к Берлину германское командование крупных резервов не имело, а 1-му Белорусскому фронту еще предстояло прорываться через прочную оборону, Ставка решила все же повернуть танковые армии И.С. Конева на столицу Германии. Соответствующие указания он получил еще 17 апреля и сразу же поставил задачу командующим 3-й и 4-й гвардейскими танковыми армиями: после преодоления Шпрее развивать наступление на Берлин, чтобы в ночь на 21 апреля ворваться на его южные окраины. Задача предстояла нелегкая: до Берлина по прямой 120 км, а на их преодоление отводилось всего двое суток.
Получив долгожданную команду, танковые армии П.С. Рыбалко и Д.Д. Лелюшенко 18 апреля форсировали Шпрее и устремились на север. Стремясь во что бы то ни стало первым ворваться в Берлин, И.С. Конев основные надежды возложил на многоопытного командарма П.С. Рыбалко. Командующий фронтом усилил 3-ю гвардейскую танковую армию зенитной артиллерийской дивизией, артиллерийским корпусом прорыва, истребительным авиакорпусом. 21 апреля в полосе наступления танковой армии И.С. Конев ввел в сражение прибывшую 28-ю армию, усилив ее артиллерийской дивизией. Для быстрой переброски стрелковых частей в распоряжение командующего 28-й армией генерала А.А. Лучинского был выделен автотранспорт.
На пути танкистов П.С. Рыбалко к Берлину оказался Цоссен. Здесь глубоко в подземелье располагался главный командный пункт вермахта, где размещались штаб оперативного руководства во главе с генералом А. Йодлем и штаб сухопутных войск, возглавляемый генералом Г. Кребсом. При появлении советских танков личный состав обоих штабов в спешке покинул Цоссен.
Несмотря на быстрое продвижение, 3-я гвардейская танковая армия не смогла выполнить задачу в указанный срок. Лишь вечером 22 апреля, то есть с опозданием почти на сутки, передовые танковые бригады подошли к Берлину. Однако преодолеть Тельтов-канал с ходу не удалось: оборона южной окраины города оказалась сильной.