1-й Украинский фронт перешел в наступление одновременно с 1-м Белорусским. В ночь на 16 апреля была проведена разведка боем, с рассветом началась артиллерийская и авиационная подготовка атаки, а также постановка плотной дымовой завесы. Передний край обороны немцев задымлялся не только в 90-километровой полосе, где наступала ударная группировка 1-го Украинского фронта, но и на остальном 300-километровом рубеже. Такая огромная дымовая завеса за годы войны применялась впервые. С одной стороны, она имела цель прикрыть переправу войск через реку Нейсе, а с другой — помешать противнику определить направление ударов фронта.
В ходе мощной артиллерийской подготовки, которая длилась почти 2,5 часа, пехота переправилась через Нейсе и атаковала противника. Уже через час были наведены тяжелые мосты и на помощь нашей пехоте пришли танки непосредственной поддержки. Враг яростно оборонялся, бросив на помощь своей пехоте три танковые дивизии и танкоистребительную бригаду. Но и маршал И.С. Конев наращивал усилия. В сражение были введены 4-й гвардейский и 25-й танковые корпуса, которыми командовали генералы Н.П. Полубояров и Е.И. Фоминых. Из-за того что они имели слишком мало танков, в бой пришлось ввести также передовые отряды 3-й и 4-й гвардейских танковых армий.
К исходу дня 3-я и 5-я гвардейские танковые армии вместе с 13-й армией под командованием генералов В.Н. Гордова, А.С. Жадова и Н.П. Пухова прорвались на глубину 13 км. При этом пришлось преодолевать не только сопротивление противника, но и лесные массивы, в которых от ударов авиации и огня артиллерии возникли пожары. Хуже шло дело на дрезденском направлении. Наступавшая там 52-я армия генерала К.А. Коротеева вместе со 2-й польской армией генерала К.К. Сверчевского сумели лишь на небольшом участке вклиниться в немецкую оборону лишь на 4–5 км.
17 апреля командующий усилил главную ударную группировку фронта, введя в сражение 3-ю и 4-ю гвардейские танковые армии. Сломив сопротивление противника, танкисты генералов П.С. Рыбалко и Д.Д. Лелюшенко с ходу форсировали реку Шпрее и на следующий день завершили прорыв оборонительного рубежа, имевшего глубину 40 км.
Напряженные бои разгорелись и на дрезденском направлении. Обеспокоенный прорывом обороны на реке Шпрее, командующий группой армий «Центр» генерал-фельдмаршал Шернер начал сосредоточение в районе Герлица 9 дивизий. Контрударом на север по левому флангу главной ударной группировки 1-го Украинского фронта он стремился задержать ее наступление на Берлин. Не дожидаясь, пока сосредоточатся все дивизии, фельдмаршал приказал уже 18 апреля нанести удар. Командующий 52-й армией генерал К.А. Коротеев вынужден был прервать наступление и отражать натиск противника. Под ее прикрытием 2-я польская армия продолжала наступление. К этому времени в состав 1-го Украинского фронта начали прибывать соединения 28-й армии. И.С. Конев приказал ее командующему генералу А.А. Лучинскому выдвигаться на главное направление.