2-й Украинский фронт имел в своём составе 40-ю, 7-ю гвардейскую, 27-ю, 53-ю и 46-ю армии, 6-ю гвардейскую танковую и 5-ю воздушную армии, 2 конно-механизированные группы и 18-й танковый корпус. Советскому фронту также подчинялись две румынские общевойсковые армии (1-я и 4-я), добровольческая дивизия имени Тудора Владимиреску и румынский авиационный корпус. В составе этой группировки имелось: 40 стрелковых дивизий, 17 румынских пехотных дивизий, 2 укрепрайона, 3 танковых, 2 механизированных и 3 кавалерийских корпуса, 10,2 тыс. орудий и минометов, 750 танков и САУ, более 1,1 тыс. самолетов.
По замыслу Ставки Верховного Главнокомандования главной целью советских войск на южном крыле советско-германского фронте (2-го и 4-го Украинских фронтов) было освобождение Венгрии и Трансильвании и вывод из войны Венгрии. Тем самым создавались предпосылки для выхода Красной Армии к границам Австрии, южным районам Чехословакии и появлялась угроза Южной Германии. Войска 2-го Украинского фронта должны были разгромить дебреценскую группировку противника (6-я немецкая и 3-я венгерская армии) и освободить Северную Трансильванию (разбив 8-ю немецкую и 2-ю венгерскую армии). Кроме того, армии Малиновского должны были выйти в тыл карпатской группировке (1-я немецкая танковая и 1-я венгерская армии), оказав содействие 4-му Украинскому фронту и 38-й армии 1-го Украинского фронта на Карпатах.
Командование фронта решило нанести главный удар в центре на дебреценском направлении, по линии Орадя, Дебрецен, Ньиредьхаза. В ударную группировку фронта входили: 53-я армия под командованием Ивана Манагарова, 6-я гвардейская танковая армия Андрея Кравченко и конно-механизированная группа (КМГ) Иссы Плиева (2 кавалерийских и 1 механизированный корпуса). На левом крыле фронта наступали 46-я армия под началом Ивана Шлёмина и 1-я румынская армия корпусного генерала В. Атанасиу. Левое крыло фронта наступало по территории Югославии на сегедском направлении, и должно было занять плацдарм на правом берегу реки Тиссы. На правом крыле наступали 40-я под командованием Филиппа Жмаченко (на сигетском направлении) и 7-я гвардейская армия Михаила Шумилова (в направлении на Деж и Сату-Маре) и 27-я армия Сергея Трофименко (клужское направление). Здесь же располагались румынская 4-я армия корпусного генерала Г. Аврамеску и конно-механизированная группа генерал-лейтенанта С. И. Горшкова (1 танковый и 1 кавалерийский корпуса). Позднее часть сил правого крыла перебросили на центральный участок.
Накануне операции, во второй половине сентября 1944 г., советская дальняя авиация нанесла сильные удары по важным железнодорожным узлам, мостам, складам и другим объектам на венгерской территории. Авиация также нанесла удары по Будапешту, Сату-Маре, Дебрецену и другим венгерским центрам. Наступление началось 6 октября с короткой, но сильной артиллерийской и авиационной подготовки. Советская артиллерия и авиация нанесли удары по вражеским позиция, укреплениям, огневым точкам и тылам.
На дебреценском направлении советские войска практически сразу добились значительного успеха. В первый же день наступления 6-я гвардейская танковая армия и часть сил 27-й армии продвинулись на глубину до 20 км. При этом советским войскам пришлось отбивать ожесточённые контрудары противника на участке между Орадя и Салонта. Однако с переходом в наступление войск Манагарова и Плиева на Элек и Карцаг и на левом крыле фронта 46-й армии Шлёмина на Суботицу и Сегед сопротивление венгерской армии было сломлено. 53-я армия Манагарова и КМГ Плиева при поддержке 5-й воздушной армии генерала С. К. Горюнова нанесли поражение 3-й венгерской армии. Советские войска не только прорвали оборону противника, но и за три дня продвинулись до 100 километров, выйдя в район Карцага. Конно-механизированная группа Плиева 8 октября вышла на юго-западные подступы к Дебрецену. В этот же день советские войска форсировали Тиссу и захватили ряд плацдармов.
Таким образом, в результате прорыва фронта и быстрого наступления советских войск дебреценская группировка противника была охвачена с запада, что создало угрозу окружения и полного уничтожения немецко-венгерских армий в Трансильвании и ухудшило их положение на карпатском рубеже. Немецкое командование отдало приказ об отводе войск. Преследуемые соединениями 40-й, 27-й и 4-й румынских армий, немецко-венгерские войска отступали в направлении на Ньиредьхазу.
Германское командование, чтобы обеспечить отход армий и закрыть брешь в обороне, бросило в бой значительные дополнительные и резервные силы и средства. Особенное внимание оказывали рубежу Орадя — Дебрецен. Уже 8 октября и района Карцага нанесла контрудар немецкая 3-я танковая дивизия. 18 октября в бой бросили 24-ю танковую дивизию и 4-ю моторизованную дивизию СС. В целом немецкое командование сосредоточило 13 дивизий, включая 5 танковых и моторизованных. В свою очередь, командование фронта усилило главную ударную группировку с помощью соединений переброшенных с правого фланга, из района Регин-Турда — 7-й гвардейской армии и конно-механизированной группы Горшкова.
В ходе яростного сражения, преодолевая упорное сопротивление врага, 12 октября советские войска взяли Орадя, 20 октября — Дебрецен. Развивая наступление на север, конница Плиева 21 октября ворвалась в г. Ньиредьхаза. Передовые советские части вышли на реку Тиссу, перерезав пути отхода немецко-венгерским войскам. В результате немецкому командованию, чтобы ликвидировать угрозу окружения, пришлось организовать сильное контрнаступление силами трёх армейских и одного танкового корпусов. Немецкие войска смогли перехватить коммуникации КМГ Плиева. 27 октября войска Плиева оставили Ньиредьхазу и отошли к основным силам 2-го Украинского фронта.
К этому времени дивизии 53-й и 7-й гвардейской армий вышли к Тиссе на участке Сольнок — Польгар. На левом фланге части 46-й армии Шлёмина заняли крупный плацдарм на Тиссе, вышли к Дунаю в районе города Байя и южнее. На правом фланге фронта 40-я, 4-я румынская и 27-я армии к вечеру 20 октября продвинулись на 110-120 км и через несколько дней пересекли границу Венгрии. Таком образом, армии 2-го Украинского фронта на левом фланге форсировали Тиссу и заняли крупный плацдарм, в центре на широком фронте вышли к реке, а на правом фланге вплотную подошли к реке.
К этому времени дивизии 53-й и 7-й гвардейской армий вышли к Тиссе на участке Сольнок — Польгар. На левом фланге части 46-й армии Шлёмина заняли крупный плацдарм на Тиссе, вышли к Дунаю в районе города Байя и южнее. На правом фланге фронта 40-я, 4-я румынская и 27-я армии к вечеру 20 октября продвинулись на 110-120 км и через несколько дней пересекли границу Венгрии. Таком образом, армии 2-го Украинского фронта на левом фланге форсировали Тиссу и заняли крупный плацдарм, в центре на широком фронте вышли к реке, а на правом фланге вплотную подошли к реке.
