Одновременно силами трех армий разворачивалось наступление в южном направлении – на Витебск.
Вплоть до 18 января 1944 года войска 4-й ударной, 11-й гвардейской, 43-й и 39-й армий вели тяжелые бои, стремясь обойти с северо-запада и юго-востока Витебск – важнейший узел обороны на северном фланге группы армий «Центр» – и овладеть им. В ходе кровопролитных боев войскам правого крыла фронта удалось лишь освободить Городок и перерезать железную дорогу на Полоцк. Частями армии Берзарина был занят Сураж.
Объясняя свой не совсем удачный дебют в роли командующего фронтом, маршал Баграмян приводит несколько, по его мнению, объективных причин, помешавших довести операцию до конца. Здесь и тяжелые погодные условия, и сильная оборона противника, и недостаток горючего и боеприпасов, и лукавое «мы не имели существенного превосходства над врагом…».
Тогда Ставка привлекла к осуществлению Витебской операции и Западный фронт, передав ему 39-ю армию из 1-го Прибалтийского. Ударной группировке 1-го Прибалтийского фронта, сосредоточенной на смежных флангах – 4-й ударной, 11-й гвардейской и 43-й общевойсковой армиям, – надлежало наступать в общем направлении на Витебск с северо-запада, а Западному фронту генерала армии В.Д. Соколовского силами 33-й и 39-й армий при поддержке 5-й армии – с юго-запада. Совместными усилиями войска фронтов, насчитывавшие 436 000 бойцов и командиров, при поддержке 3-й и 1-й воздушных армий должны были раздавить витебскую группировку и овладеть городом. Для выполнения этой задачи были сконцентрированы средства усиления, равные чуть ли не всей группе армий «Центр».
«Никогда еще наш фронт не имел такой многочисленной и мощной артиллерии, как в этой операции, – вспоминает генерал-полковник Н.М. Хлебников. – Кроме штатной войсковой артиллерии мы располагали двумя артиллерийскими дивизиями прорыва – по шесть бригад в каждой, пушечной дивизией, 28 артиллерийскими и минометными полками, дивизией гвардейских реактивных минометов и рядом гвардейских минометных полков. На фронте наступления 11-й гвардейской и 4-й ударной армий, на участках прорыва, мы смогли сосредоточить по 270 стволов на каждый километр. И каких стволов! Более половины орудий и минометов имели калибр свыше 120 мм».
Западный фронт выставил 16 стрелковых дивизий, танковый корпус, 15 артиллерийских бригад и 9 артполков РГК.
Пушек было так много, что возникли трудности с их размещением. На огневые позиции их устанавливали не побатарейно, а целыми дивизионами.
6-й немецкий воздушный флот имел 700 боевых самолетов, две советские воздушные армии – 1500. Штатная численность трех советских танковых корпусов, выделенных для участия в операции, – 778 танков и САУ, с учетом потерь и некомплекта эту цифру можно поделить пополам. Но кроме корпусов, были придаваемые армиям отдельные танковые бригады, танковые и самоходные полки.
Шести советским армиям противостояла