В марте 1944 г. советские войска вступили на территорию Румынии. В августе 1944 г. советские войска в ходе Яссо—Кишиневской операции нанесли тяжелое поражение германо—румынским войскам, в Румынии началось восстание. 23 августа 1944 г. Антонеску был вызван Михаем I во дворец, где король потребовал от него немедленного заключения перемирия с Красной Армией. Антонеску отказался, предложив закрепиться на линии Фокшаны — Нэмолоаэ — Галац, также заявив, что о перемирии необходимо предупредить своего союзника — Германию — за 15 дней. После этого Антонеску был арестован майором Думитреску. 24 августа Румыния объявила о своем выходе из войны. Антонеску был отправлен в СССР. После войны передан румынскому коммунистическому правительству.
В 1946 г. был приговорен румынским судом в Бухаресте к смертной казни и казнен по приговору трибунала как военный преступник. В последнем слове, отвергая предъявленные ему обвинения, сказал: «Требую для себя смертного приговора, от прошения о помиловании отказываюсь». 1 июня перед расстрелом потребовал, чтобы приговор привели в исполнение солдаты, а не жандармы, как это было заведено. Когда ему отказали, крикнул:
5 декабря 2006 года Апелляционный суд Румынии признал Антонеску невиновным в преступлениях против мира, за которые он был осужден в 1946 году. Суд также признал обоснованным сотрудничество с гитлеровской Германией, а начало войны «против народов Советской России» легитимным. Считается национальным героем Румынии. В честь него названы улицы и поставлены памятники.
Король Михай I, как союзник СССР (с августа 1944 г.), в июне 1945 года был награжден орденом Победы. Несмотря на это, в 1947 году после ликвидации монархии в Румынии был вынужден эмигрировать. Существует версия о том, что Сталин, растроганный послушным поведением Михая, не пытавшегося бороться за сохранение престола, распорядился подарить ему самолет У–2 (румынский монарх увлекался авиацией).
В ряде мест немецко—румынские войска переправились на левый берег Прута, стремясь захватить опорные пункты пограничных застав, а также шоссейные и железнодорожные мосты.
На советско—румынской границе фашистское командование сосредоточило три армии (11–ю немецкую, 3–ю и 4–ю румынские) и ряд других частей. Их общая численность превышала 600 тысяч человек. Больше половины войска составляли румынские солдаты и офицеры.
Румынские войска, вместе с венгерскими и немецкими частями, входили в группу армий «Юг» (командовал генерал—фельдмаршал Г. Рундштедт). Эта группа занимала фронт от Полесья до Черного моря — свыше 1300 км. Левое крыло ее составляла ударная группировка из 1–й танковой группы, 6–й и 17–й полевых армий (более 60 % общего состава группы). В самой Румынии дислоцировались 3–я, 4–я румынские и 11–я немецкая полевые армии, а связывал эти войска и основные силы группы армий «Юг» подвижный корпус «Карпатской группы» венгерских войск.