Вечером 12 июля на рава-русском направлении проводилась разведка боем. Она установила, что противник начал отвод своих войск, оставив на переднем крае боевое охранение. В связи с этим Конев принял решение немедленно перейти в наступление передовыми батальонами дивизий, находившихся на направлении главного удара 3-й гвардейской и 13-й армий. Вскоре они преодолели главную полосу обороны, продвинувшись на 8–12 км. На львовском направлении прорыв проходил в более напряженной обстановке. 14 июля после полуторачасовой артиллерийской подготовки и массированных ударов авиации перешли в наступление главные силы 60 и 38-й армий. Но к исходу дня они продвинулись лишь на 3–8 км, непрерывно отражая удары введенных противником в сражение оперативных резервов в составе двух танковых дивизий. Противнику удалось организовать сильное огневое сопротивление на заранее подготовленной и оборудованной второй полосе обороны.
Ночь на 15 июля ушла на уточнение задач, подтягивание артиллерии и планирование ее огня. Усиленные батальоны стрелковых дивизий первого эшелона провели разведку боем с задачей вскрыть систему обороны, состав и группировку вражеских войск. Артиллерия провела пристрелку целей. Соединения 2-й воздушной армии генерала Красовского утром следующего дня нанесли удар по противнику. В результате его танковые дивизии понесли значительные потери, управление войсками было дезорганизовано. Контрудар противника, таким образом, был отбит. За три дня упорных боев соединения 60-й армии при поддержке передовых бригад 3-й гвардейской танковой армии прорвали оборону противника на глубину до 18 км, образовав так называемый колтовский коридор шириной 4–6 км. В него маршал Конев направил 3-ю гвардейскую танковую армию. Однако опасность повторного вражеского контрудара оставалась. Поэтому из фронтового резерва решением командующего на усиление 38 и 60-й армий направлялось по одной истребительно-противотанковой бригаде.
16 июля в сражение вступила 3-я гвардейская танковая армия генерала Рыбалко. Вечером он доложил Коневу, что ее корпуса двинулись на соединение с конно-механизированной группой генерала Баранова. Противник, почувствовав угрозу окружения бродской группировки, с утра 17 июля начал контратаковать, рассчитывая ликвидировать образовавшийся прорыв и перехватить коммуникации 3-й гвардейской танковой армии. В этой напряженной обстановке командующий войсками фронта принял необычное и весьма рискованное решение — ввести в сражение через узкую горловину прорыва еще одну, 4-ю танковую армию. Ее командующему генералу Лелюшенко было приказано, не ввязываясь во фронтальные бои за Львов, обойти его с юга и отрезать пути выхода противника на юго-запад и запад. Ввод армии обеспечивался действиями двух штурмовых, двух бомбардировочных и двух истребительных авиационных корпусов. Расширение прорыва возлагалось на 106-й стрелковый и 4-й гвардейский танковый корпуса. Здесь же развертывался 31-й танковый корпус. Привлекаемые силы и средства стали непреодолимой преградой на пути контратакующего противника.
Своевременные меры, предпринятые по удержанию колтовского коридора, сыграли в последующем решающую роль в отражении попыток противника деблокировать свои войска, окруженные под Бродами.
К исходу 18 июля соединения 3-й гвардейской танковой армии совместно с конно-механизированной группой генерала В. К. Баранова завершили окружение до 8 дивизий бродской группировки противника, а главные силы 4-й танковой армии генерала Д. Д. Лелюшенко вышли в район Ольшанцы и устремились к Львову. Генерал Д. Д. Лелюшенко в своих мемуарах «Москва — Сталинград — Берлин — Прага. Записки командарма» писал: «Выход 4-й танковой армии в глубокий тыл врага в районе южнее Львова и захват Перемышля заставили противника спешно начать отход с ранее занимаемого фронта западнее Тернополя. Наш сосед справа — 3-я гвардейская танковая армия — проник в глубь неприятельской обороны северо-восточнее и севернее Львова, и часть его сил пошла на Перемышль, обойдя Львов с севера. Почувствовав надвигающуюся опасность в районе Львова, неприятель начал срочно перебрасывать сюда войска с других направлений. В свою очередь наше командование стремилось опередить противника, не допустить подхода его резервов ко Львову с запада и юго-запада и разгромить их еще на подступах к городу».
19 июля Жуков направил в Ставку ВГК офицера с внеочередным донесением Сталину:
«В связи с близким подходом наших войск к госгранице, докладываю свои соображения по построению операции Белорусских фронтов на ближайший период:
1. Главной стратегической целью 1, 2, 3-го Белорусских фронтов на ближайший этап должно являться: выход на Вислу до Данцигской бухты включительно и захват Восточной Пруссии или, в крайнем случае, одновременно с выходом на Вислу отсечение Восточной Пруссии от Центральной Германии.