После многонедельной работы была создана глубоко эшелонированная система обороны с укрепрайонами.
Противником предпринимались попытки удержать плацдарм на левом берегу Днестра у Дубоссар. Советские войска — со своей стороны, у Тирасполя. И все же в целом обстановка оставалась сравнительно спокойной.
Основные силы сосредоточились на Кишиневском выступе. Чтобы преодолеть мощную и глубоко эшелонированную оборону противника, ему противостояли 92 дивизии, в том числе 55 2-го Украинского фронта. В войсках двух советских фронтов насчитывалось 1 миллион 250 тысяч человек, 16 тысяч орудий и минометов, 1870 танков и самоходных артиллерийских установок (САУ), 2200 самолетов.
Мощный удар в Бессарабии оказался совершенно неожиданным для штаба группы армий «Южная Украина», только за полтора дня до ее начала он узнал о готовящемся наступлении советских войск. Не знала об этом также и ставка Гитлера. Начальник штаба 2-го Украинского фронта маршал М.В. Захаров пишет по этому поводу: «Внезапность была достигнута в результате искусно проведенных войсками 2-го и 3-го Украинских фронтов мероприятий по оперативной маскировке. Кроме того, войска этих фронтов почти четыре месяца вели бои местного значения, что притупило бдительность немецко-фашистского командования».
Наступление тихо и скрытно началось ровно в пять часов утра 20 августа с мощной артиллерийской подготовки, продолжавшейся полтора часа. В ней участвовали тысячи тяжелых и легких орудий, «сталинских органов» (катюш) и минометов. Плотность орудий составляла 200–220 стволов на километр фронта. Артподготовка охватывала территорию на глубину восьми километров и по мощности превосходила все прежние. Видимость исчезла под непроницаемой пеленой дыма и пыли, поднятой с сухой земли. Град снарядов снес заграждения, сровнял с землей окопы и укрепления, разбил землянки, доты и орудия, оборвал линии связи, нанес многочисленные потери в живой силе. На бомбардировку тыловых объектов самолеты вылетали целыми полками.
Советские войска точно так же, как под Сталинградом, направили главные силы своих танковых и стрелковых соединений на прорыв немецко-румынского фронта на обоих флангах 6-й армии, точно на стыках с соседними корпусами западнее реки Раут под Яссами и со своего плацдарма под Тирасполем. При этом у них было преимущество, что им не пришлось с боями преодолевать крупную водную преграду — Днестр.
В 6.30 в наступление пошли передовые советские стрелковые дивизии. На фронте шириной почти 30 км советская пехота с танками сопровождения пошла в атаку сразу за огневым валом. С воздуха ее поддерживали многочисленные штурмовики. Сопротивление противника было моментально сломлено. Позиции двух румынских корпусов, по-видимому, согласно тайной договоренности с наступающими, были захвачены без боя, позиции других частей были быстро прорваны. Только немецкая 76-я пехотная дивизия, подчиненная 6-му румынскому корпусу, в почти безнадежной обстановке продолжала держать оборону. Еще то тут, то там вели огонь отдельные пулеметы, немецкие солдаты бросали ручные фанаты. Отдельные подразделения гренадеров еще оказывали сопротивление. Но оборона под напором советских войск была уже прорвана, оборонительные позиции преодолены.
В 10.00 линия обороны немецких войск была окончательно прервана, их дивизии отходили почти без боя. Прорвавшиеся войска, выдержав контратаку резервных частей, в том числе 10-й мотопехотной дивизии, 258-й пехотной дивизии и румынской танковой дивизии «Великая Румыния», стремительно двигались вперед.
К середине дня дивизии первого эшелона, прорвав оборону немцев северо-западнее Ясс, подошли к реке Баслуй и захватили два моста. Это позволило войскам быстро форсировать реку и завязать бои во второй полосе обороны противника. Он ожесточенно сопротивлялся.
К исходу дня 6-я танковая армия, наступавшая в труднопроходимой горно-лесистой местности, подошла к третьему оборонительному рубежу немцев по хребту Маре. И хотя за первый день операции войска 2-го Украинского фронта прорвали оборону на всю тактическую глубину и разгромили пять вражеских дивизий, только на следующий день танкисты 6-й армии, отражая контратаки, сломили сопротивление противника на хребте Маре.
Наиболее упорные бои развернулись на подступах к Яссам. В полосе наступления 52-й армии в прорыв был введен 18-й танковый корпус. Используя силу его удара, ускорили продвижение стрелковые дивизии. Вечером они ворвались в центр Ясс, за который разгорелись тяжелые бои.
На востоке, на советском плацдарме под Тирасполем, все происходило точно так же, как на западе у Ясс. Немцы до последнего момента ждали нашего удара на кишиневском направлении. Когда наступление уже началось, противник все еще считал, что с Кицканского плацдарма наносится вспомогательный отвлекающий удар. А между тем утром 20 августа 1944 г. именно здесь развернулись события решающего значения.