Видя бесполезность дальнейшего сопротивления, противник начал отходить за реку Сава по мосту, на лодках и вплавь. Неоднократные попытки частей 4-го гвардейского мехкорпуса захватить мост успеха не имели. Тогда над Белградом и над мостом появились штурмовики 9-го авиационного корпуса, прикрываемые истребителями. Повиснув над мостом и аэродромом Земун, они подавили зенитную и полевую артиллерию противника и прижали к земле его пехоту. Благодаря этому колонна танков и мотопехоты 13-й гвардейской механизированной бригады и подразделений 814-го и 211-го стрелковых полков на полном ходу ворвалась на мост, проскочила его и вскоре завязала бой на подступах к городу Земун. Вслед за советскими войсками через Савский мост перешли 13-я Пролетарская бригада 1-й Пролетарской дивизии и части 6-й Пролетарской дивизии югославской армии.
Для оставшихся в Белграде и не желавших сдаться частей противника сложилась чрезвычайно опасная обстановка. Они, по существу, были обречены. Германское командование предприняло отчаянную попытку снова овладеть мостом. Контратакой со стороны Земуна противник хотел сбросить в реку Сава прорвавшиеся советские части и вновь овладеть мостом. Бой был коротким, но исключительно ожесточенным. Противник понес большие потери и прекратил контратаку.
К исходу 20 октября совместными усилиями войск Красной армии и Народно-освободительной армии Югославии Белград был полностью очищен от немецких войск. На улицах города противник потерял около 15 тысяч убитыми и 9 тысяч человек пленными. Победа была полной.
Итоги операции
Вместе с тем наступление продолжалось. Освободив Белград, советские и югославские войска завязали бои за города Земун и Бежанью. Переправившись во второй половине дня 20 октября через Саву, они предприняли наступление на противника, оборонявшегося на подступах к Земуну и на Бежанийска-Косе. Позиции на Бежанийска-Косе и в Земуне немцы упорно обороняли, чтобы обеспечить отход своих войск и выиграть необходимое время для организации нового оборонительного рубежа в Среме (к западу от Белграда). Два дня шли ожесточенные бои, и только к исходу 22 октября Земун и Бежанья были полностью очищены от немецких войск, которые отошли к Стара-Пазове.
Пока велись бои за Земун, 12-й ударный корпус, усиленный артиллерийскими частями Красной армии, должен был форсировать реку Сава в районе Обреновац, Скела, а затем развивать наступление в глубину Срема, преследуя противника. В соответствии с поставленной задачей войска 12-го корпуса с приданными артиллерийскими частями Красной армии 22 октября форсировали реку Сава на участке Умка, Скела и в этот же день овладели плацдармом глубиной 10–15 км. Наследующий день, 23 октября, переправившиеся войска продвинулись к шоссе Белград — Загреб, а затем вошли в оставленную противником Стара-Пазову. Развивая наступление на запад, 12-й корпус, поддержанный артиллерией Красной армии, к концу октября освободил города Рума и Сремска-Митровица. Враг закрепился несколько западнее — на рубеже Нештипи, Ердевик, Мартинци.
Одновременно со штурмом Белграда с неослабевающей силой происходили бои и на других участках фронта: 68-й стрелковый корпус Красной армии и 17-я дивизия югославской армии в течение 16 и 17 октября вели бои в районе Крагуеваца, а 64-й советский корпус и часть сил 45-й дивизии НОАЮ — в районе Ягодины с задачей не позднее 18 октября овладеть населенными пунктами Крагуевацем и Ягодиной. Крагуевац обороняли части 297, 117, 181-й пехотных дивизий, ряд морских подразделений, а также части 7-й горнострелковой дивизии СС. Всего в городе насчитывалось до 5 тыс. солдат, 25 танков, свыше 100 орудий, более 5 минометных батарей, большое количество ручных, станковых и крупнокалиберных пулеметов, а также автоматических пушек. Только в западной и юго-западной частях города находилось до 200 пулеметов. Улицы и дома были подготовлены к длительной обороне. Значительное количество ДОТов и ДЗОТов дополняли огневую систему обороны города.
По свидетельству бывшего начальника штаба группы армий «Е» генерала Эриха Шмидта Рихберга, «в Крагуеваце на складах и в железнодорожных эшелонах находились запасы, которые представляли собой большую ценность для отходившей группы армий „Е“. В частности, она уже испытывала угрожающий недостаток горючего для автомашин, поэтому, — писал далее Рихберг, — несмотря на крайнюю необходимость усилить оборону Кралево, из Крагуеваца снять хотя бы незначительную часть войск в сложившейся обстановке не представлялось возможным». Однако в связи с тем, что с выходом части войск 64-го стрелкового корпуса и 2-й Пролетарской дивизии югославской армии на рубеж реки Гружа, Трнячка Баня была создана непосредственная угроза Кралево, германское командование все же вынуждено было 17–18 октября снять из Крагуеваца и направить для усиления обороны в Кралево 14-й полк 7-й горной дивизии СС и 749-й полк 117-й дивизии.