Советское командование ожидало восстаний или сопротивления отдельных профашистских частей румынской армии, однако рядовой, сержансткий состав и младшие офицеры в массовом порядке переходили на сторону противников Гитлера, а сопротивление высшего офицерства ограничивалось бегством в Германию или сведением счетов с жизнью на месте.
Впрочем, новая власть не была готова оказывать РККА военную помощь против немцев, желая сохранить остатки армии, большая часть которой была потеряна в котлах, устроенных советскими частями в Западной Украине. Более того, новое румынское правительство Константина Сэнэтеску прилагало все усилия, чтобы убедить западных союзников перебросить американские и английские войска в Бухарест.
Используя благоприятную обстановку, войска 2-го Украинского фронта 31 августа выслали разведку в румынскую столицу. Передовой отряд советских войск без боя вступил в Бухарест и уже на следующий день был выведен из города по политическим соображениям.
Началось преследование отступающих немцев и к 5 сентября советские войска углубились в Румынию на 80-140 киломтеров, выйдя на Дунай к границе Югославии. На южном направлении РККА помогали 130 тысяч румынских солдат и добровольцев, но из-за проблем с логистикой, управлением и плохим сообщением между армиями основные наступательные действия проводились силами Красной армии.
При этом стоит отметить, что под советским командованием румыны сражались значительно успешней, чем под руководством офицеров свергнутого профашистского диктатора Антонеску.
Бои затянулись только на северном направлении, где отступающие немцы успели организовать оборону, но к 3 октября 1944 года практически вся территория Румынии контролировалась Советским Союзом.
Чуть больше, чем за месяц наступления из 681-тысячной группировки советских войск погибло или пропало без вести 8,5 тысяч человек, ранения различной степени тяжести получили 46,8 тысяч солдат. Возвратные и безвозвратные потери Румынии оцениваются в 30-40 тысяч человек.
Немецко-венгерские силы потеряли в Румынии больше 100 тысяч человек, а, по данным советской стороны, 18 тысяч сдались в плен.