Исходным рубежом наступления была река Висла. 1-й Белорусский фронт (командующий маршал Г. К. Жуков, член Военного совета генерал К. Ф. Телегин, начальник штаба генерал М. С. Малинин) наносил главный удар с магнушевского плацдарма в общем направлении на Познань. Одновременно его войска вели наступление с пулавского плацдарма в общем направлении на Радом, Лодзь. Часть сил фронта, действовавшая на правом крыле, должна была разгромить варшавскую группировку противника. Войска 1-го Украинского фронта (командующий маршал И. С. Конев, член Военного совета генерал К. В. Крайнюков, начальник штаба генерал В. Д. Соколовский) наносили мощный удар с сандомирского плацдарма в общем направлении на Бреслау. Преимущество этих фронтов над противником в людях и боевой технике было еще большим, чем общее превосходство на всем советско-германском фронте. В их составе насчитывалось 2203,7 тыс. человек, 33 500 орудий и минометов, свыше 7 тыс. танков и самоходно-артиллерийских установок, 5 тыс. боевых самолетов. Это составляло одну треть орудий и минометов, более половины танков и САУ, одну треть самолетов всей действующей армии.
Операции предшествовала тщательная подготовка войск. Они пополнялись людьми, техникой и вооружением. Миллионы снарядов и мин были доставлены на огневые позиции артиллерии. Непрерывно совершенствовались тактические приемы боя, организация управления и взаимодействия всех родов войск и авиации. Командиры, политработники, партийные и комсомольские организации доводили до воинов боевые задачи частей и подразделений, разъясняли политическое значение борьбы за полное освобождение Польши. Население освобожденной части Польши, благодарное Красной Армии за спасение от фашистского ига, старалось всячески помочь ей. Оно предоставляло в распоряжение советского командования помещения для расквартирования частей, выделяло конный транспорт, участвовало в строительстве и ремонте дорог, мостов.
Начало операции, как уже указывалось, было ускорено просьбой союзников облегчить их тяжелое положение, в которое они попали в результате наступления немецко-фашистских войск в Арденнах и Вогезах.
12 января ударная группировка 1-го Украинского фронта, а 14 января ударная группировка 1-го Белорусского фронта перешли в наступление. Тысячи орудий, минометов и установок реактивной артиллерии обрушили на врага уничтожающий удар. И хотя из-за плохой погоды резко ограничивались действия соединений 16-й воздушной армии генерала С. И. Руденко и 2-й воздушной армии генерала С. А. Красовского, главная полоса обороны на вислинском рубеже была прорвана в первые же сутки. Введенные в сражения танковые соединения, развивая успех пехоты, стремительно продвигались на запад. Преодолевая или обходя отдельные очаги сопротивления, подвижные части захватывали подготовленные позиции в тылу врага и тем самым лишали его возможности закрепиться на них. Войска 1-го Украинского фронта, продвинувшись за четыре дня до 100 км, заняли крупный город Кельце. При этом особенно отличились 4-я танковая армия генерала Д. Д. Лелюшенко, 3-я гвардейская армия генерала В. Н. Гордова и 13-я армия генерала Н. П. Пухова. Форсировав реку Пилица, они оказались в глубоком тылу противника, занимавшего оборону в районе Островца. Гитлеровцы стали поспешно отходить. Советские танкисты неотступно преследовали и уничтожали их. 17 января соединения 3-й гвардейской танковой армии генерала П. С. Рыбалко, 5-й гвардейской армии генерала А. С. Жадова и 52-й армии генерала К. А. Коротеева с боем преодолели вражескую оборону на реке Варта и штурмом овладели военно-промышленным центром Польши — городом Ченстохова. Первыми ворвались в город танкисты и автоматчики под командованием Героя Советского Союза майора С. В. Хохрякова. За умелые действия и личную храбрость, проявленные в тех боях, этот отважный командир был награжден второй медалью «Золотая Звезда».
Успешно наступали и войска 1-го Белорусского фронта. За первые два дня они продвинулись в глубину обороны врага на 25–50 км и нанесли ему тяжелые потери. 16 января 69-я армия генерала В. Я. Колпакчи и 11-й танковый корпус штурмом овладели городом Радом и затем стали стремительно продвигаться на Лодзь. Тем временем 47-я армия генерала Ф. И. Перхоровича и 61-я армия генерала П. А. Белова обходили Варшаву с севера и юга. Части 2-й гвардейской танковой армии генерала С. И. Богданова ударили по варшавской группировке противника с тыла. Почувствовав угрозу окружения, враг стал оставлять свои позиции. В ночь на 17 января перешла в наступление 1-я армия Войска Польского под командованием генерала С. Г, Поплавского. Ей была предоставлена честь первой вступить в столицу своего государства. Она форсировала Вислу севернее и южнее Варшавы, сломила сопротивление противника и утром 17 января ворвалась в столицу. Вслед за ней вступили в город и советские части. Варшава, одна из красивейших столиц в Европе, теперь лежала в руинах. Гитлеровцы разграбили город и почти полностью истребили его население.