Еще со времен Белгородско-Харьковской операции Катуков много думал о нецелесообразности танковым армиям ввязываться в затяжные бои за крупные опорные пункты в глубине вражеской обороны. Позже Катуков писал по этому поводу: "...Мы накопили достаточный опыт, чтобы усвоить истину освобождение населенных пунктов отнюдь не задача танковых войск. Перерезать коммуникации противника, внести хаос в его оборону, вызвать панику в тылах, перекрыть пути отхода его передовых частей или пути переброски его резервов - вот задача, которую мы ставили в первую очередь".
Во время Львовско-Сандомирской операции Катуков так именно и направлял действия соединений армии: они обходили крупные опорные пункты врага, и этим обеспечивался высокий темп наступления.
Сам Катуков был, как всегда, бодр, подтянут, энергичен. На своем вездеходе он мчался по ухабам и рытвинам, успевая побывать в штабах многих соединений. И мало кто знал, что это далеко не легко ему давалось. Накануне наступления острый приступ аппендицита вынудил его обратиться к хирургам. Г. К. Жуков советовал отправиться самолетом в Москву, но Катуков рассудил: аппендицит не такое уж серьезное дело, чтобы лететь за тысячи километров, и лег в свой армейский госпиталь. Оперировал его вызванный для этого профессор, но неудачно: кожа срослась, а мышцы живота не срастались. На повторную операцию времени не было. Кончилось тем, что сделали корсет, который Катуков и носил до конца войны.
На пути продвижения армии находились серьезные водные преграды. Не дожидаясь подхода понтонных частей, ее соединения на подручных средствах форсировали Буг, Сан и Вислу, во взаимодействии с другими войсками армия захватила и удерживала так называемый Сандомирский плацдарм, ставший потом трамплином для броска войск 1-го Украинского фронта через всю Польшу к реке Нейсе.
За умелое руководство войсками, мужество и героизм во Львовско-Сандомирской операции Катукову было присвоено звание Героя Советского Союза.
Три месяца 1-я гвардейская танковая армия находилась в резерве Ставки Верховного Главнокомандования. Как и всегда в таких случаях, это время было заполнено боевой и политической подготовкой войск, приемом новой и ремонтом имевшейся техники, обучением пополнения. Произошли изменения в командном составе, в том числе и в высшем армейском звене. По состоянию здоровья вынужден был оставить армию Е. В. Баранович. Заместителем командующего войсками армии стал проявивший незаурядные способности военачальника генерал-лейтенант танковых войск Андрей Лаврентьевич Гетман. На его место командиром 11-го гвардейского танкового корпуса был назначен полковник А. X. Бабаджанян.
Передышки между операциями Катуков всегда использовал для объезда войск. Теперь пауза была большой. Вместе с Попелем Катуков посетил все госпитали и медсанбаты, что оба они вообще считали для себя правилом. Еще раньше они приняли решение отправлять в глубокий тыл только тяжело раненных воинов. Остальные же раненые лечились в госпиталях, принадлежавших самой армии, и ветераны возвращались в свои части и подразделения. Катуков, бывало, сам проверял: не обойдены ли наградами раненые, а также санитары, медсестры и врачи? В войска он нередко ездил, как говорил, просто так: не для проверки и совещаний, а для общения с солдатами, сержантами и офицерами. Получалось это у него всегда просто, естественно. Авторитет его в войсках был исключительно высок. Воины с гордостью называли себя катуковцами. Солдаты распевали сочиненную кем-то в армии песню:
Но промчится время, разгромим фашистов,
Родина победно снова расцветет.
Смелого танкиста, парня-катуковца.
Встретит, приласкает та, что где-то ждет.
В конце ноября 1-я гвардейская танковая армия была передана в состав 1-го Белорусского фронта и вскоре сосредоточилась в лесах недалеко от Люблина.
- Знаю армию по прежним боям, - встретил Катукова и Попеля командующий войсками фронта Г. К. Жуков. - Потому и выпросил вас у Верховного. Готовьтесь как следует - дела предстоят большие.
Дела действительно предстояли большие. Планировалась крупная стратегическая операция, вошедшая в историю под названием Висло-Одерской. К ее осуществлению привлекались войска 1-го Белорусского и 1-го Украинского, часть войск 2-го Белорусского и 4-го Украинского фронтов. На направлениях главных ударов должны были действовать четыре танковые армии, в их числе и 1-я гвардейская танковая армия. В ходе операции советские войска должны были освободить Польшу и выйти на территорию Германии.