Rybalko kariuomenė, perkurta ir pervadinta į 3-ąją Gvardijų tankų armiją, atliko svarbų vaidmenį strateginiuose priešpuoliuose, vykusiuose po Kursko mūšio (Kutuzovo operacija), Kijevo atkūrime.
1943 m. lapkričio 6 d. 1944 m. žiemą ir pavasarį buvo surengtos didelės operacijos, kurių tikslas buvo sunaikinti pietinį Wehrmachto sparną. Šioms operacijoms (Žitomiro-Berdičevo 1943 m. gruodžio - 1944 m. sausio, Proskurovo-Černivcės 1944 m. kovo - balandžio) pavyko iki vasaros pabaigos visiškai išlaisvinti Ukrainą. Šiose įvairiose operacijose Rybalko parodė įspūdingus taktines ir operatyvines įgūdžius, ypač Lvovo-Sandomierz operacijos metu.