Вильнюсская операция проводилась войсками Третьего Белорусского фронта под командованием И. Д. Черняховского. В боях за Вильнюс участвовали и части польской Армии Крайовой, осуществлявшие независимую операцию «Острая брама»; после освобождения города её бойцы были интернированы. В освобождении Вильнюса принимали участие также 11 отрядов советских литовских партизан. Партизаны помогали войскам в боях на южной окраине города и в районе железнодорожной станции.
В боях за город было уничтожено около 8000 и взято в плен около 5000 германских солдат и офицеров, захвачено 156 орудий, много танков, автомашин и другой военной техники, оружие и боеприпасы.
Во время боёв за Вильнюс 11-я гвардейская и 31-я армии, наступавшие южнее, вышли к Неману и заняли несколько плацдармов на западном левом берегу. В результате Вильнюсской операции были созданы условия для выхода войск Третьего Белорусского фронта к границам Восточной Прусии. Двадцать наиболее отличившихся в боях частей и соединений фронта удостоены почётного наименования «Виленский».