W drugiej połowie walk na froncie wschodnim 3 Armia wzięła udział w bitwie na łuku kurskim, w której przeważające liczebnie wojska radzieckie, dzięki użyciu dobrej obrony przeciwpancernej, pokonały wojska niemieckie, powstrzymując operację Zitadelle i tym samym niszcząc wszelkie nadzieje Wehrmachtu na zwycięstwo na froncie wschodnim. W czasie bitwy dowództwo armii tworzyli następujący oficerowie: dowódca Aleksandr Gorbatow, szef sztabu M. Iwaszeczkin, członkowie rady wojennej I. Kononow i I. Pinczuk oraz szef zarządu politycznego N. Amasow.
3 Armia brała udział w operacjach przeciwko Briańskowi, Homlowi–Rzeczycy oraz Rohaczywowi–Żłobinowi. Podczas ostatnich faz wojny armia ta wzięła udział w atakach na Białoruś, Prusy Wschodnie i wschodnie Niemcy, gdzie wzięła udział w bitwie o Berlin.
Po zakończeniu wojny kwatera główna armii została wycofana do Białoruskiej SRR, gdzie została zreorganizowana w sierpniu 1945 roku jako krótko funkcjonująca kwatera główna Białorusko-Litewskiego Okręgu Wojskowego. Białorusko-Litewski Okręg Wojskowy istniał od 31 grudnia 1944 do 9 lipca 1945 roku, a następnie został zastąpiony przez Miński Okręg Wojskowy. W tym czasie armia składała się z trzech korpusów strzeleckich z dziewięcioma dywizjami strzeleckimi.