К весне 1944 года на юго-западном стратегическом направлении советские войска завершили первый этап по освобождению Правобережной Украины. Немецкое командование рассчитывало на оперативную паузу, считая, что после упорных наступательных сражений, которые Красная Армия вела в течение почти всей зимы, войска не смогут в ближайшее время реализовать новое большое наступление.
Однако Ставка директивой от 18 февраля 1944 г. дала указание 2-му Украинскому фронту И. Конева провести подготовку для нового удара по врагу с целью разгрома уманской группировки и выхода к реке Днестр.
2-й Украинский фронт имел в своём составе до 691 тыс. человек (в операции приняло участие 480 тыс. человек), 8890 орудий и минометов, около 670 исправных танков и САУ, 551 самолет.
В полосе 2-го Украинского фронта оборону держала 8-я армия и часть сил 6-й немецкой армии. В составе немецкой группировки в общей сложности насчитывалось до 400 тыс. человек, до 3,5 тыс. орудий и минометов, около 450 танков и штурмовых орудий и 500 самолетов 4-го воздушного флота. Уже в ходе сражения на этот участок были переброшены значительные дополнительные силы, включая 4-ую румынскую армию.
4 марта на участках наступления усиленные батальоны провели разведку боем, выявив систему обороны противника. Утром 5 марта началась артиллерийская подготовка. Она длилась 56 минут.
Из-за ненастной погоды действия авиации были ограничены и, хотя начальный этап битвы фактически прошел без участия авиации, оборона немцев дала трещину.
10 марта Красная Армия с ходу взяла город Умань, а передовые отряды, преодолев за четверо суток свыше 100 километров, вышли на реку Южный Буг и захватили ряд немецких переправ.
11 марта Ставка Верховного Главнокомандования уточнила задачи фронту Конева. 2-й Украинский фронт должен был с ходу форсировать Южный Буг, не дав немцам на нём закрепиться, выйти на Днестр и захватить на его правом берегу плацдармы. Главная ударная группировка должна была наступать на Могилев-Подольский, затем на Бельцы и выйти на реку Прут, вспомогательная — на Первомайск, Рыбницу. Таким образом, первоначальный план операции был дополнен новыми задачами.
Преодолевая сопротивление противника, советские войска 14 марта форсировали Южный Буг, а уже 17 марта советские танкисты, пройдя за четыре дня 130 км, вышли к Днестру и после тяжелого боя захватили Ямполь. Спустя сутки, 18 марта, передовые части переправились через реку и создали у села Касауцы плацдарм для дальнейшего наступления на запад и юго-запад. Одновременно 6-я гвардейская воздушно-десантная дивизия освободила приднестровское село Грушка, а 42-я стрелковая дивизия 40-й армии освободила село Ксендзовка (Слобода-Рашков).
В тот же день 120 партизан отряда «Советская Молдавия» вступили в села Окница и Кузьмин, откуда двинулись в сторону поселка Каменка. 19 марта партизаны прибыли на помощь каменским подпольщикам, которые захватили и удерживали продовольственные склады. В течение следующих четырех дней они вели бои с немецким батальоном. Исход сражения за Каменку решил авангард советских войск в составе четырех танков. 23 марта в критический момент боя бронетехника подошла к поселку и сломила сопротивление немцев, которые отступили на юг, оставив Каменку, Подойму и Подоймицу.
24 марта советские войска освободили села Малый Молокиш, Плоть, Круты, Рашков, Катериновка, Строенцы, Красненькое, Большой Молокиш и завязали бои на подступах к городу Рыбнице. Под Рыбницей прикрывающие днестровские переправы немцы оказали ожесточенное сопротивление наступающим частям.
В результате решительного наступления части 41-й гвардейской стрелковой дивизии 29 марта овладели сёлами Рыбницкого района Сарацея, Ержово, Шмалена, Ульма. Утром 30 марта советские войска штурмом овладели районным центром и крупной железнодорожной станцией. Преследуя отходящего противника, части дивизии 30 марта освободили села Гидирим, Зозуляны, Попенки, а 31 марта — села Ботучаны, Журка и Жура.
Выполняя приказ, 27-я и 52-я общевойсковые армии, 2-я и 6-я танковые армии нанесли новый удар с плацдармов на Днестре, вышли к реке Прут, 26 марта освободили город Бельцы. В этот же день севернее Унген войска фронта первыми вышли на государственную границу СССР.
На левом фланге фронта части 53-й армии к 5 апреля завязали бои на подступах к Дубоссарам. Были освобождены села Михайловка, Гармацкое, Ботошаны, Гояны, Цыбулевка, Дойбаны, Ново-Александровка, Ягорлык, Новые Погребы. 5-я гвардейская армия вела бои на подступах к Карманово и Павловке.
Ожесточенные бои завязались в северной части Григориопольского района, где немцы, стремясь ликвидировать плацдармы советских войск на западном берегу Днестра, организовали серию контрударов. Один из эпизодов этих событий остался в памяти местных жителей.
16 апреля 1944 года на плацдарме у села Ташлык Григориопольского района командир 233-го гвардейского артиллерийского полка Иван Коробкин, умело управляя огнем, отразил контратаку противника и уничтожил 4 самоходных орудия. Когда при повторной контратаке вражеская пехота прорвалась к огневой позиции артиллеристов, он организовал круговую оборону, лично вел огонь по врагу из трофейного пулемета и сумел удержать позицию до подхода подкрепления.
К середине апреля немецкие и румынские войска, теснимые с юга 3-м украинским фронтом, отступили на восточный берег Днестра, сохранив за собой лишь Кошницкий выступ.
Дальнейшее наступление советских армий не привело к значительным успехам. Армии понесли большие потери и были утомлены. Поэтому в середине месяца Ставка дала разрешение завершить операцию.
Уманско-Ботошанская операция считается одной из самых успешных операций Красной Армии. Советские войска в довольно короткие сроки продвинулись на 200−320 км. Были освобождены значительные территории Правобережной Украины, Приднестровья и Молдавии. Кроме того, созданы условия для соседнего 3-го Украинского фронта в деле освобождения Одессы.
В ходе операции советские войска потеряли 66 тыс. убитыми и пропавшими без вести. Потери немецко-румынских войск более масштабны — 118 тыс. человек убитыми. Десять немецких дивизий потеряли от 50 до 75% личного состава и почти все тяжелое вооружение. Было уничтожено или захвачено 165 самолетов, более 1400 танков и штурмовых орудий, 5,8 тыс. орудий и минометов.
В своих мемуарах об этой операции вспоминает маршал И. С. Конев: «История войн не знает более широкой по своим размахам и сложности в оперативном отношении операции, которая была бы осуществлена в условиях полного бездорожья и весеннего разлива рек. В моей памяти неизгладимы картины преодоления солдатами, офицерами и генералами непролазной липкой грязи. Я помню с каким неимоверным трудом вытаскивали бойцы застрявшие по самые кузова автомобили, утонувшие по лафеты в грязи пушки, надсадно ревущие, облепленные черноземом танки. В то время главной силой была сила человеческая».
