Особенно высокие темпы выполнения воинских перевозок были при подготовке и в ходе Белорусской наступательной операции. Они в два раза превысили среднесуточные темпы воинских перевозок периода подготовки к Курской битве. В середине июня 1944 г. общее поступление войск и материальных средств на распорядительную станцию Гомель достигало 50 поездов в сутки. Только для 3-го Белорусского фронта с 20 по 24 июня 1944 г. через Смоленск на станции выгрузки было пропущено 96 поездов с материальными средствами. Всего с 1 по 23 июня 1944 г. 1-му Прибалтийскому, 3, 2 и 1-му Белорусским фронтам было подано более 75 тыс. вагонов с войсками и материальными средствами. В среднем фронтам ежедневно подавалось 90—100 поездов. Это позволило к началу Белорусской операции резко повысить в войсках фронтов запасы боеприпасов, горючего и продовольствия.
В ходе Белорусской операции (июнь — август 1944 г.) командованием фронтов начали широко проводиться контрзаградительные мероприятия: выделение авиации для перехвата и уничтожения путеразрушителей, борьба с подрывными командами, постановка задач подвижным группам войск и партизанам на захват больших мостов и отдельных участков неразрушенных железных дорог и другие. На фронтах, где проводились указанные мероприятия, восстановление железных дорог шло гораздо быстрее.
Опыт Белорусской и ряда последующих операций показал, что при наступлении войск с высокими темпами значительные трудности при восстановлении железных дорог возникают лишь в зоне больших разрушений, создаваемой противником чаще всего в тактической полосе обороны. В оперативной же глубине обороны противника большие разрушения встречались лишь на тех участках, где темпы наступления наших войск снижались и не мешали противнику производить заграждения. Естественно, и темпы восстановления таких участков резко отличались. Так, на 3-м Белорусском фронте участок Шуховцы — Орша, где проходила линия обороны противника, восстанавливался по 7 км в сутки, а малоразрушенный участок Орша — Минск — 21,2 км.
Большой объем оперативных и снабженческих перевозок выполнялся железнодорожным транспортом при подготовке и в ходе Ясско-Кишиневской наступательной операции. По решению Ставки Верховного Главнокомандования для усиления 2-го и 3-го Украинских фронтов по железной дороге были перевезены 4-й и 6-й гвардейские кавалерийские корпуса из 1-го Белорусского и 1-го Украинского фронтов. В апреле 1944 г. для Черноморского флота было перевезено по железной дороге 40 боевых кораблей: из Северного флота — 8 больших охотников, 20 малых охотников и 12 торпедных катеров, а из Тихоокеанского флота — 10 подводных лодок.
Общий объем воинских железнодорожных перевозок в 1944 г. достиг наивысшего уровня за весь период войны — 126 389 поездов (5718,9 тыс. вагонов), в том числе 60 052 поезда (2 402 тыс. вагонов) оперативных и 66 337 поездов (3316,9 тыс. вагонов) снабженческих перевозок. Приведенные данные свидетельствуют о том, что увеличение размаха стратегических наступательных операций, проведенных в 1944 г., возрастание численности фронтов и все большее насыщение их различной боевой техникой и вооружением обусловили значительный рост объема снабженческих перевозок.
Существенно усложнилась работа железнодорожного транспорта с выходом советских войск на территорию зарубежных стран. Железные дороги СССР и сопредельных стран имеют разную ширину колеи, различные габариты подвижного состава и приближения строений, разные типы сигналов, сцепных устройств и правила эксплуатации железных дорог. С учетом этих особенностей в зависимости от условий оперативной обстановки, возможностей железнодорожного транспорта сопредельных стран определялся и порядок использования железных дорог европейской колеи. Так, в Румынии, Болгарии и Венгрии, где сеть железных дорог не подверглась большим разрушениям, имелся достаточный подвижной состав и сохранились кадры железнодорожников, создались благоприятные условия для выполнения воинских перевозок без сплошной перешивки железных дорог западноевропейской колеи на союзную. Только на территории Румынии возникла потребность перешить на союзную колею 690 км железных дорог. Эта перешивка была осуществлена главным образом на участках, подводивших к Плоешти — центру нефтедобывающей промышленности.
В целях обеспечения централизованного руководства воинскими перевозками на железных дорогах Румынии, Болгарии и Венгрии были развернуты управления уполномоченных начальника военных сообщений Советской Армии, в подчинении которых находились линейные органы военных сообщений — сеть управлений военных комендантов железнодорожных участков, станций, этапно-заградительных комендатур и военно-продовольственых пунктов.