Стратегическая группировка создавалась в составе 3-х общевойсковых армий и 2-х отдельных стрелковых корпусов, 1-го танкового и 1-го кавалерийского корпуса со средствами усиления. Действия наземных войск с воздуха обеспечивались авиацией 2-х воздушных армий.
Разгром противника осуществлялся способом последовательного вытеснения его войск с занимаемых рубежей. Боевые действия принимали затяжной характер и велись медленными темпами. Большое значение приобретала борьба за горные перевалы.
За 6 суток, отведенных на подготовку операции, 4-й Украинский фронт был усилен 3-м горнострелковым корпусом, части которого имели опыт действий в горах Кавказа и Крыма и располагали специальным снаряжением, 4-мя горно-вьючными минометно-артиллерийскими полками, 2-мя танковыми бригадами, 2-мя самоходно-артиллерийскими полками и 2-мя горно-инженерными бригадами.
8 сентября в наступление перешли войска 38-й армии, а 9 сентября правофланговые соединения 1-й гвардейской армии. Наступая в трудных условиях горно-лесистой местности, при неблагоприятных погодных условиях, особенно для действий 2-й и 8-й воздушных армий, они к середине сентября продвинулись на 12–23 км, вклинились в оборону противника, но выполнить поставленную задачу — соединиться со словацкими повстанцами и партизанами не смогли. Противнику удалось создать на направлениях их действий сильную группировку войск, перебросив туда до 5-ти пехотных дивизий, снятых с не атакованных участков перед 18-й армией и 17-м гвардейским стрелковым корпусом 4-го Украинского фронта.
Чтобы лишить противника свободы маневра и облегчить положение ударной группировки, 18 сентября в наступление перешли группировки войска 18-й армии и 17-го гвардейского стрелкового корпуса. Общий фронт наступления расширился до 400 км. Войска 18-й армии, используя ослабление обороны противника и применяя глубокие обходы его опорных пунктов и узлов сопротивления, 18 сентября преодолели Главный Карпатский хребет и начали развивать наступление на ужгородском и мукачевском направлениях. 17-й гвардейский стрелковый корпус 16 октября овладел городом Рахов, 18 октября во взаимодействии с 40-й армией 2-го Украинского фронта — городом Сигет и главными силами развивал наступление на Чоп.