Reequipat i rebatejat com a 3r Exèrcit de Tancs de Guàrdies, l'exèrcit de Rybalko va jugar un paper crucial en les contraofensives estratègiques que van seguir a la Batalla de Kursk (Operació Kutuzov), en la recaptura de Kiev
(6 de novembre de 1943). L'hivern i la primavera de 1944 van veure una successió d'operacions grans amb l'objectiu de destruir l'ala sud de la Wehrmacht. Aquestes operacions (Zhitomir-Berdichev al desembre de 1943 <unk> gener de 1944, Proskurov-Chernivtsi al març <unk> abril de 1944) van tenir èxit almenys en l'alliberament complet d'Ucraïna a finals de l'estiu. En aquestes diverses operacions, Rybalko va mostrar habilitats tàctiques i operatives impressionants, especialment durant l'Operació Lvov-Sandomierz.