第一阶段突破德军奥得河一尼斯河地区（1945年4月16—19日）。
1945年4月16日清晨，战斗以炮击揭幕，数以千计的大炮和喀秋莎火箭炮开始炮轰德军阵地，炮击持续了数天之久。日出前，白俄罗斯第1方面军越过奥得河展开攻击。同日清早，乌克兰第1方面军也越过尼斯河展开攻击。白俄罗斯第1方面军虽然军力强大，但分配予它的任务比较困难，更要面对大部份德军。
白俄罗斯第1方面军的进攻失败。海因里希已预料到红军进攻，早于红军炮击前已经把第一道防线的兵力撤回。红军原本有意用143盏探射灯的灯光扰乱德国守军的视线，却因为早晨的浓雾而分散，反而让德军看清楚红军的编队。而沼泽地亦妨碍了红军的攻势，还暴露在德军炮火之下，红军伤亡惨重。缓慢的推进令朱可夫感到挫败，他收到斯大林的命令，把原本计划直至有突破性进展才动员的后备军也投入战斗。到傍晚时，红军前进了大概6公里并取得一些地区，但德军防线仍然原封未动。
朱可夫的白俄罗斯第1方面军突破了德军第一道防御地带后，当天中午即进抵到德军第二道防御地带，但是，当苏军推进到该防御地带的枢纽泽洛夫高地时，却遭到德军的抵抗，德军凭借有利地形，顽强扼守每一条战壕，每一个散兵坑，给予苏军很大的杀伤。朱可夫不断增加突击力量，并将两个坦克集团军投入战斗，但几次进攻都被德军打退。1945年4月17日晨，朱可夫集中了方面军的几乎所有炮火，在猛烈的炮火准备后，近千辆坦克排成一列纵队向前推进，前面的一批坦克被击中起火，后面的顶走它继续前进。苏军士兵高喊着口号向前冲击，前面的倒下了，后面的接着往上冲。此时防守在高地上的数师德军已是伤痕累累，最终经受不住苏军狂潮般的冲击，开始向柏林市区方向退却，1945年4月18日晨，苏军终于攻占了泽洛夫高地，歼灭德军近3万人，并继续向柏林城挺进。
20日晨，白俄罗斯第1方面军先头部队第3突击集团军在库兹涅佐夫上将的率领下，抵达柏林近郊，使整个柏林城市区处于其榴弹炮和加农炮的射程之内。20日下午1时30分，苏军的地面炮兵群首次向柏林城内轰击。
南面科涅夫的乌克兰第1方面军强渡了尼斯河后，突破了德军在尼斯河的防御地带，尔后强渡了斯普雷河，前进了30公里。当朱可夫的部队在泽洛夫高地受阻时，乌克兰第1方面军的各坦克集团军首先从南面向柏林突击，至1945年4月20日夜间，第3坦克集团军突入了柏林市南郊，第4坦克集团军也突进到柏林市西南郊。北面罗科索夫斯基的白俄罗斯第2方面军于1945年4月18日发起进攻，至19日强渡了东奥德河，牵制住了柏林以北地区的德军“维斯瓦集团军群”的兵力。
至此，德军在奥德河——尼斯河的防御体系被苏军突破，苏军3个方面军昼夜不停地向前突进，开始对柏林实施合围。 第二阶段合围分割德军集团（1945年4月19~25日）。
这时苏军已兵临柏林城下，希特勒决定德军统帅部撤离柏林，他本人则留下“与柏林共存亡”。他下令军事机关的所有参谋和文职人员都毫无例外地参加战斗，并决定对按兵不动的指挥官要在5小时内处决，对退却的官兵不仅要处死，还要在他们的尸体上挂起“逃兵”、“胆小鬼”、“他背叛了国家、玷污了德意志民族”的牌子示众。
1945年4月20日下午3点，白俄罗斯第1方面军编制内的第3突击集团军第79军的远程炮兵首先向柏林开炮。经过近一天的战斗，柏林接近地的德军防线被突破。德军防御部队在先前的战斗中遭到惨重损失，已极度疲惫，无法阻挡占据优势的苏联红军的强大突击。
1945年4月21日，近卫第2坦克集团军和第47集团军突破到柏林城下，由于道路狭窄，苏军调整战术，将坦克集团军和诸兵种合成集团军协同起来准备肃清残敌。同日乌克兰第1方面军的坦克部队也接近柏林防御圈。科涅夫将炮兵第10军、突击第25师、高射炮第23师加强给近卫坦克第3集团军，歼击航空兵第2军担任空中掩护。同日，苏军从后方调来了大口径榴弹炮（如A19式122mm榴弹炮和B4式203mm榴弹炮）用于摧毁德军坚。
1945年至4月24日，白俄罗斯第1方面军左翼部队与乌克兰第1方面军在柏林东南会合，切断了德军第9集团军与柏林的联系，并合围了该集团军。
1945年4月25日，白俄罗斯第1方面军从北面迂回柏林的部队与乌克兰第1方面军第4坦克集团军在柏林以西会合，从而完成了对柏林的合围。柏林以北地区的德军集团，也遭到白俄罗斯第2方面军和白俄罗斯第1方面军右翼部队的夹击，处境十分困难。同日，乌克兰第1方面军所属近卫第5集团军西进到易北河，在托尔高地与西线美军第1集团军会师。 第三阶段歼灭被围集团，攻克柏林（1945年4月26日~5月8日）。
1945年4月26日清晨，在柏林上空，苏军数千架飞机再一次投下了成千上万吨的炸弹和汽油弹。在地上，平均每英里已部署到近千门的各种火炮集中射击。轰炸和射击结束后，朱可夫的白俄罗斯第1方面军派出无数个突击群和突击分队，从四面八方向市区突进。由于有了斯大林格勒的经验，苏军战士们知道如何去攻占一个城市。苏军在进攻前首先用火炮和飞机对目标地域进行轰击，步兵在坦克和配有喷火器和爆破器材的工兵掩护下，一小段一小段的前进，从后院、地下室甚至地下铁道和下水道渗透进去，攻占每一条街道，每一座楼房。但柏林是德军精心设防的城市，防御体系完整，工事非常坚固。越是接近市中心，苏军前进越艰难。坚固的楼房、隐蔽的地下室、地下铁道、排水沟壕等等，都为德军提供了发扬火力的支撑点。因此，苏军不得不逐栋楼房争夺，逐条街道攻取，每前进一步都要付出了很大的代价。
此时希特勒仍抱有幻想，他对柏林守备司令魏德林说：“局势会好转的，我们的第9集团军即将到达柏林，同第12集团军一起，对苏军实施反突击，俄国人将在柏林遭到最惨重的失败。”德军的将领，使他们的元首不了解，部署在柏林东南的布施将军指挥的第9集团军已被苏军分割包围了，无法向柏林运动。 在柏林西南防守易北河的第12集团军，由温克将军率领拼命向柏林靠近，但终因受到美军的牵制和苏军的阻击，在进至费尔希地域后就再也前进不了了。希特勒，呆在总理府的地下暗堡里不清楚上述情况，仍不断地发出由他签署的无线电报，调兵谴将。实际上，一些将领已不再那么坚决地执行他的命令了。
1945年4月27日，苏军已攻入柏林市的第9区，凯特尔才给柏林打来一个道出实情的电报，电报承认第12集团军不能继续前进，第9集团军也无法突出合围。希特勒最后一线希望破灭了。柏林守备司令魏德林向希特勒提出了守军从首都突围的计划，并保证“国家元首安全撤离柏林”，他还报告说，弹药只够2昼夜了，粮食和药品几乎告罄。陆军总参谋长克莱勃斯将军支持魏德林的突围建议，认为从军事的观点看，这个计划是有可能实现的。但是，希特勒意识到他已彻底输掉了到这场由他发动的战争，他拒绝离开柏林。
1945年4月28日，白俄罗斯第1方面军所属的第3突击集团军和近卫第8集团军逼进了柏林的蒂尔花园区，这个花园区是柏林德军最后一处支撑点，由于该阵地有政府办公厅、国会大厦、最高统帅部等象征第三帝国权力的最高首脑机关，所以，柏林守备司令部把党卫军最精锐的部队部署在这里。崔可夫上将指挥的近卫第8集团军首先向该阵地发起了进攻，当天下午跨过了兰德维尔运河，占领了德军的通讯枢纽，掐断了柏林与外界的主要通讯联络。深夜，第3突击集团军在库兹涅佐夫上将的指挥下向国会大厦外围的内务部大楼发起强攻，德军进行着绝望却又是最顽固的抵抗，战斗一直持续到29日深夜，在德军几乎全部阵亡的情况下，这座大楼才被苏军攻占。
29日凌晨1时，希特勒宣布与等了他十二年的爱娃·布劳恩举行婚礼。婚礼之后，希特勒口述了他的遗嘱，指定海军元帅邓尼茨为他的接班人，他决定自杀并希望他们夫妇的遗体在总理府进行火化。30日下午3点30分，希特勒与结婚才一天的妻子在地下暗堡的寝室里双双服毒自杀，并且，希特勒在服毒的同时，还举枪对自己的太阳穴扣动了扳机。接着，戈培尔等人将希特勒和爱娃·布劳恩的遗体抬到总理府花园的一个弹坑里，浇上汽油进行火化。
苏军攻占国会大厦的战斗还在地进行着，第3突击集团军第150步兵师是最接近国会大厦的部队。1945年 4月30日下午6时，苏军再次向国会大厦发起冲击，与2000名德军展开战斗，争夺每一个楼层和每一个角落。靠着源源不断的兵力，苏军逐渐粉碎了德军的抵抗。在战斗中，即使苏军占领了大厦下面的楼层，在上面楼层守备的德军也不肯投降，苏军只好一层楼一层楼地与德军搏斗，21时50分，苏联英雄米哈伊尔.耶果罗夫中士和麦利唐.坎塔里亚下士将苏联的红旗插上了国会大厦主楼的圆顶。
30日深夜，德军通过广播请求临时停火，要求与苏军进行谈判。5月1日凌晨3时55分，德国陆军总参谋长克莱勃斯将军打着白旗钻出帝国办公厅的地下掩蔽部，前往苏近卫第8集团军的前线指挥所谈判，克莱勃斯对崔可夫说：“我想告诉您一件绝对机密的事，您是我通报此事的第一位外国人，希特勒已于昨天自杀了”。克莱勃斯接着要求苏军先停战，然后等到德国组成新的政府后再进行谈判。崔可夫立即用电话将情况向朱可夫做了报告。十几分钟后，斯大林从莫斯科发来了最高指令：“德军只能无条件投降，不进行任何谈判，不同克莱勃斯谈，也不同任何其他法西斯分子谈”。9时45分，朱可夫根据斯大林的指示精神，代表苏军向柏林德军发出最后通牒：德军必须彻底投降，否则苏军将在10时40分对德军实施最后强攻。崔可夫让克莱勃斯把这份通牒带回给戈培尔等人，戈培尔见到通牒后，知道没有任何讨价还价的余地了，傍晚便与妻子及六个孩子自杀了。
1945年5月2日7时，德军柏林城防司令官魏德林上将前往崔可夫的前沿指挥所，签署了投降令。至中午时分，柏林剩余守军约15万人全部投降。至此，苏德战争最后一次决战——柏林会战结束。此役苏军共歼灭德军80万人，俘虏48余万人，摧毁和缴获坦克和自行火炮100余辆，摧毁和缴获飞机600余架，摧毁和缴获各种火炮5门。而苏军也付出了30万人伤亡的代价。
1945年5月9日，受希特勒继承人邓尼茨的委托，德军最高统帅部代表凯特尔元帅、什图姆普弗上将、弗雷德堡海军上将在柏林军事工程学院的食堂大厅内，向苏联及其盟国正式签署了无条件投降书。3个月后，随着日本的战败投降，第二次世界大战终以同盟国的彻底胜利而告结束。
