АДД приняла участие и в освобождении Правобережной Украины. Помимо бомбардировок железнодорожных узлов и станций Львов, Рава-Русская, Стрый, Самбор и немецких аэродромов, авиаполки 5-го и 6-го авиакорпусов дальнего действия доставили наступавшим войскам 670 т горючего, боеприпасов, а также занимались эвакуацией раненых и доставкой пополнения. По итогам боев 2-я и 7-я гвардейские дивизии, 5, 15, 18, 20, 22 и 24-й гвардейские авиаполки дальнего действия получили почетное наименование «Севастопольских».
Особенностью Ясско-Кишиневской операции стало массированное применение всех видов авиации, получившее название «авиационное наступление». Подготовка к нему завершилась к 20 июня. Главной задачей, стоявшей перед АДД, было: эшелонированными ударами по аэродромам, железнодорожным узлам и станциям, оборонительным рубежам и местам скоплений войск поддерживать наступление войск 2-го и 3-го Украинских фронтов.
При освобождении Белоруссии перед АДД стояла задача уничтожения бомбардировщиков противника на аэродромах в районе Бобруйск, Орша (Балбасово), Минска (Мачулище), Барановичи в период 13—18 июня. Всего было произведено 1472 самолето-вылета. При этом использовались фугасные бомбы крупного калибра и ЗАБы, в том числе и бомбы с замедлением от 2 до 24 часов. На аэродроме Брест они нанесли большой ущерб, осложняя своими взрывами ведение восстановительных работ.
В ночь на 23 июня бомбардировке подверглись опорные пункты противника на направлении главного удара 3-го Белорусского фронта. Одновременно 258 самолетов бомбили войска, технику противника и его линии обороны на направлении главного удара 2-го Белорусского фронта. В ночь на 24 июня такой же удар был нанесен по передовой линии обороны противника в полосе наступления 1-го Белорусского фронта. Представители высшего командования Красной армии могли наблюдать, с какой точностью экипажи дальних бомбардировщиков сбрасывали по германским окопам и блиндажам крупнокалиберные фугаски.
К утру 27 июня войска 1-го Белорусского фронта завершили окружение двух армейских корпусов и большого количества отдельных частей противника, которые, проведя перегруппировку, готовили попытку прорыва на Бобруйск. Готовившиеся к вылету на другие цели экипажи АДД получили задание уничтожить окруженную группировку. 183 экипажа выполнили боевую задачу, результатом которой была сдача немецких войск уже на следующее утро.
Перед освобождением Минска, в ночь на 29 июня, дальние бомбардировщики подвергли массированной атаке военные объекты противника в городе и его окрестностях. 9 самолетов А-20 блокировали аэродромы Лошица, Мачулище, Степянка, на которых базировались истребители ПВО Me-110. Пять «блокировщиков» уничтожили радиолокационную станцию, располагавшуюся в 6 км южнее Минска. Взаимодействие сил ПВО противника было нарушено, и дальние бомбардировщики, участвовавшие в этом налете, потерь практически не имели.