В соответствии с планами Гитлера, Прибалтика должна была стать сырьевым придатком Третьего рейха. Еще 23 мая 1939 года нацистский лидер заявил: «Для нас речь идёт о расширении жизненного пространства и обеспечении снабжения, а также о решении балтийской проблемы. Продовольственное снабжение можно обеспечить только из районов с невысокой плотностью населения… Население негерманских областей не несёт военной службы и поэтому должно использоваться как рабочая сила». Прибалтику предполагалась населить немецкими крестьянами, а также норвежцами и голландцами. Существовала директива насчет перемещения представителей интеллигенции в русские области. «Пригодных к ассимиляции» жителей прибалтийских территорий предполагалось перевезти в Германию. Потеря Прибалтики грозила Третьему рейху серьезными экономическими сложностями.
Наступление на этом направлении СССР начал готовить в июне 1944-го. Планировались четыре операции: Рижская, Таллинская, Моонзундская и Мемельская. В августе противник расширил строительство оборонительных рубежей, на рижское направление перебросили восемь дивизий. Чтобы увеличить численность пехотных дивизий, мобилизировали пожилых мужчин и подростков. Оборона была создана между Чудским озером и Финским заливом, а также от озера Выртс-ярв до Митавы. В соответствии с планом советского командования, необходимо было нанести удары тремя фронтами и отрезать группу армий «Север» от немецких войск. Советские войска насчитывали около 900 тысяч человек, противник — порядка 700 тысяч. Операцию возглавил маршал Александр Михайлович Василевский. Во время Белорусской операции он координировал действия 1-го Прибалтийского и 4-го Белорусского фронтов. В апреле 1945-го руководил штурмом Кёнигсберга. В советском военном руководстве времен Великой Отечественной Василевский был фактически третьей после Сталина и Жукова фигурой.
Таллинская операция началась 17 сентября. Тогда же стартовала эвакуация немецких войск из города. В первый же день советские войска прорвали оборону на глубину до 18 километров. 22 сентября эстонский корпус захватил в Таллине 25 самолетов, 185 орудий и более 200 автомашин. За неделю материковая Эстония была освобождена. Убитыми числились не менее 30 тысяч солдат вермахта.
27 сентября началась операция по освобождению островов Моонзундского архипелага. 29-го на остров Муху была высажена группа из 1150 бойцов. Одним из самых кровопролитных стало сражение на острове Сааремаа. Этот остров прикрывал вход в Ирбенский пролив, соединяющий Рижский залив и Балтийское море. Противник подготовил здесь четыре линии обороны, несколько попыток ее прорвать не увенчались успехом. Перейти в наступление советским войскам удалось только 18 ноября, спустя полтора месяца после начала операции. Немцы потеряли убитыми 7 тысяч человек, точная цифра потерь советской стороны неизвестна.
В боях на рижском направлении со стороны Советского Союза участвовали 1351,4 тыс. человек. На этом направлении противник сосредоточил основные силы. В первый же день операции войска прорвали немецкую оборону на 10 километров в глубину. 15 сентября генерал-полковник Шернер представил руководству следующий отчет: «Группа армий «Север» вчера вступила в решающее оборонительное сражение, которое вынуждает меня сделать определенные выводы… На ряде участков противник значительно вклинился в расположение наших войск (особенно у Бауски), что таит в себе опасность прорыва на Ригу. Я больше не могу говорить об организованной обороне или сплошной линии фронта. Я настоятельно прошу высшее командование сегодня отдать приказ о проведении операции «Астер». Я прошу Вас, сделайте это срочно!.. Сейчас настала последняя возможность уйти. Кроме того, если русские выступят еще у Тарту, то мы можем оказаться отрезанными».
27 сентября советские войска находились уже в 60 километрах от Риги. В связи с одновременным наступлением на Мемель (Мемельская операция) немцы были вынуждены вывести свои силы из города и его окрестностей. 22 октября большая часть Латвии была освобождена.
В ходе Прибалтийской операции из 59 вражеских дивизий советские войска разгромили 26. Оставшиеся силы заблокировали в западной части Латвии (Курляндский котел); остатки группы армий «Север» были зажаты между двумя фронтами. Бои здесь велись до середины мая 1945 года.