Перестройка экономики СССР на военный лад позволила обеспечить Вооружённые Силы более совершенной боевой техникой во всё возрастающих масштабах. Это, в свою очередь, вызвало изменение организационной структуры. Уже весной 1942 начали формироваться крупные танковые, механизированные, артиллерийские и авиационные соединения, сыгравшие важную роль в дальнейшем ходе войны.
Во втором периоде войны (ноябрь 1942 — декабрь 1943) дальнейшее развитие советского В. и. наиболее ярко проявилось в Сталинградской битве 1942—43 , в которой при общем равенстве в силах была окружена и уничтожена крупная группировка вражеских войск. Успеху операции способствовали правильный выбор направлений главных ударов и момента перехода в контрнаступление, точное определение слабых мест в обороне противника, умелое сосредоточение превосходящих сил на решающих направлениях, искусное сохранение резервов до момента, наиболее благоприятного для нанесения удара, достижение внезапности удара, стремительность действий войск и чёткое их взаимодействие, активное развитие оперативного прорыва с целью завершения окружения главной группировки вражеских войск. Переход немецко-фашистских войск в начале лета 1943 к глубоко эшелонированной обороне потребовал увеличения глубины построения боевых порядков в наступлении и сосредоточения необходимых сил и средств для нанесения мощного первоначального удара по противнику. В Курской битве 1943 советское В. и. обогатилось опытом преднамеренного перехода к обороне, с тем чтобы измотать противника и создать благоприятные условия для наступления; опытом заблаговременной организации контрнаступления как ответного удара по наступающему противнику; способами прорыва хорошо подготовленной позиционной обороны. Оборонительные операции характеризовались большой активностью, которая проявлялась в проведении мощной контрподготовки, нанесении по наступающему противнику массированных ударов артиллерией, авиацией, танковыми соединениями, в применении широкого маневра вторыми эшелонами и резервами из глубины и по фронту.
В третий период войны (1944—45) советское В. и. развивалось в благоприятных условиях, сложившихся в результате ещё более возросшего военно-экономического потенциала страны и предшествующих побед Советской Армии. Основным видом военных действий было стратегическое наступление, осуществлённое в трёх наступательных кампаниях. В этот период войны Советской Армией проводились крупные и сложные операции на окружение и уничтожение вражеских группировок. Успешно была решена проблема прорыва обороны противника на большую глубину и высокими темпами. Прорыв достигался нанесением по обороне противника мощного огневого удара артиллерией, авиацией и наступающими войсками первого эшелона, в результате чего в его обороне образовывались бреши, которые использовались для ввода в прорыв танковых и механизированных войск, развивавших успех на большую глубину, что приводило к прорыву стратегического фронта противника на огромном участке. Особо характерными в третьем периоде Великой Отечественной войны были Белорусская (июль — августа 1944), Ясско-Кишинёвская (август — сентябрь 1944), Висло-Одерская (январь — февраль 1945) и Берлинская (апрель — май 1945) операции.
Большое значение приобрёл опыт организации и осуществления артиллерийского и авиационного наступления как эффективной формы обеспечения глубоких ударов войск в наступательной операции, массированного применения крупных танковых, механизированных и авиационных объединений для разгрома противника на решающих направлениях, форсирования водных преград с ходу, штурма крупных городов и укреплённых районов, наступления в особых условиях — в горной местности, Заполярье, лесисто-болотистых, степных и пустынных районах, наступление крупными силами ночью; поднялось искусство управления огромными массами войск и военной техникой. Более высокой ступени развития в тактическом отношении достигло искусство партизанских действий. Партизанские части и соединения стали способными производить серьёзные операции в тылу врага, отвлекая на себя значительные силы немецко-фашистских войск. Многие крупные операции, проведённые советскими войсками за время войны с фашистской Германией, являются беспримерными в истории войн как по своим масштабам, так и по классическому их осуществлению. Полный разгром фашистской Германии и милитаристской Японии явился блестящим подтверждением высокого уровня советского В. и., достигнутого в ходе операций на различных театрах военных действий.