Средняя численность румынских дивизий была 6—10 тыс. солдат и офицеров. Всего в 1-й, 4-й армиях и 4-м армейском корпусе было около 170 тыс. человек.

Все румынские дивизии имели малое количество артиллерии и минометов; средства РГК полностью отсутствовали. На всю армию имелось всего два полка тяжелой артиллерии. Румынские армии в своем составе имели: 4-я армия — 72 гаубицы и 348 легких и противотанковых пушек; 1-я армия — 18 гаубиц и 86 легких и противотанковых пушек; 4-й корпус — 12 гаубиц и 47 легких и противотанковых пушек.

Выполняя поставленные задачи, войска 6-й танковой и 27-й армий к 12 сентября вышли в район Айуд. В этом районе развернулось сражение с крупной группировкой немецко-венгерских войск, потеснившей действовавшие здесь румынские части, но которые не допустили выхода немецко-фашистских войск на перевалы Трансильванских Альп. К 23 сентября эта группировка немецко-фашистских войск была разгромлена. В последующем, развивая частью сил наступление из района Айуд в северо-западном направлении, войска 27-й армии продвинулись на 140 км и к концу сентября вышли в район ОрадеаМаре.

Главные силы 53-й армии развивали наступление из района Слатина в северо-западном направлении. Они с хода прорвали оборону немецко-фашистских войск в районе Оршова у так называемых «железных ворот» и к концу сентября вышли на линию Дьюла, Мако, Тимишоара, перенеся боевые действия на территорию Венгрии и создав тем самым условия для нанесения удара на будапештском направлении.

События на правом крыле фронта развивались следующим образом. Вражеское командование, усилив резервами 8-ю армию, пыталось организовать оборону перевалов Восточных Карпат и задержать наступление войск 40-й и 7-й гвардейской армий. Но эти попытки были сорваны действиями 23-го танкового корпуса, переброшенного из района Онешти в район Брашова в обход Восточных Карпат с юга. Корпус, перейдя 8 сентября в наступление из района Брашов на север в общем направлении на Меркуря-Чиукулуй, вышел в долину р. Олтул на тылы немецко-венгерских войск, оборонявших перевалы, и заставил их поспешно отойти на запад.

Войска 40-й и 7-й гвардейской армий, используя успех танкового корпуса, форсировали Восточные Карпаты и к концу сентября вышли на линию Якобени, Регин, Тыргу-Муреш.

Войска 3-го Украинского фронта во взаимодействии с Черноморским флотом, продолжая развивать наступление, в период с 28 августа по 5 сентября освободили от остатков немецко-фашистских войск Северную Добруджу, левобережье Дуная в районе Джурджу, Кэлэраши, а также крупные порты на Черном море — Сулину и Констанцу. К исходу 5 сентября войска фронта вышли к румыно-болгарской границе на участке Джурджу, Кэлэраши, Мангалия.

Еще до начала Ясско-Кишиневской операции Советское правительство неоднократно предупреждало правительство царской Болгарии, что оно не считает его добросовестно выполняющим свои обязательства по нейтралитету в отношении Советского Союза, и требовало разрыва отношений с фашистской Германией.

Однако профашистское болгарское правительство, на словах заверяя Советское правительство о своем нейтралитете, на деле продолжало активно помогать гитлеровской Германии укрывать на своей территории немецко-фашистские войска, не препятствовало переброске их в Румынию, предоставляло немецкой авиации, действовавшей против советских войск, свои аэродромы.

30 августа Советское правительство сделало болгарскому правительству еще одно категорическое предупреждение, которое также было оставлено болгарским правительством без последствий.

Поэтому 5 сентября 1944 г. Советское правительство направило Болгарии ноту о разрыве с ней дипломатических отношений и объявило состояние войны между СССР и Болгарией.

8 сентября войска 3-го Украинского фронта, выполняя указания Ставки Верховного Главнокомандования, перешли румыно-болгарскую границу, углубились на территорию Болгарии на 45 км и заняли свыше 250 населенных пунктов. Подвижные войска фронта во взаимодействии с Черноморским флотом, которым командовал адмирал Октябрьский Ф. С, заняли порт на Дунае — Рущук и морской порт Варна и 9 сентября — порт Бургас, где укрывались корабли немецкого флота.

Вступление советских войск в Болгарию послужило дальнейшим стимулом для объединения всех демократических сил страны. 9 сентября болгарский народ, объединенный Отечественным фронтом и руководимый Рабочей партией Болгарии, сверг фашистское правительство Муравиева и, взяв власть в свои руки, образовал новое, демократическое правительство, которое заявило о своей готовности мобилизовать все силы народа и армии для активного участия в разгроме фашистской Германии.

Ввиду того что вновь образованное болгарское правительство порвало отношения с фашистской Германией, объявило ей войну и обратилось к Советскому правительству с просьбой о перемирии, войска 3-го Украинского фронта 9 сентября прекратили военные действия против болгарской армии.

15 сентября советские войска, восторженно приветствуемые освобожденным от фашистского ига болгарским народом, вступили в столицу Болгарии — Софию.

К концу сентября вся территория Болгарии была полностью очищена советскими войсками от немецко-фашистских оккупантов.

На втором этапе стратегической операции войска 2-го и 3-го Украинских фронтов полностью выполнили возложенные на них задачи. Они нанесли новые крупные потери в живой силе и технике остаткам соединений группы вражеских армий «Южная Украина», освободили от фашистских оккупантов народы Румынии и Болгарии.

Таким образом, к концу сентября были созданы условия для проведения новых наступательных операций на будапештском и белградском направлениях с целью вывода из войны союзницы гитлеровской Германии — Венгрии, а также завершения освобождения балканских народов от гитлеровской оккупации.