编有近卫第2、第3集团军，突击第5集团军、诸兵种合成第28、第44、第51集团军和空军第8集团军。尔后，时间长短不等地编有滨海集团军和空军第4集团军。1943年9月至11月初，
乌克兰第4方面军实施
梅利托波尔战役(1943)，战役进程中推进300公里，进至
第聂伯河下游和彼列科普地峡，从而为收复克里木和右岸乌克兰南部地区创造了条件。右岸乌克兰战略进攻进程中，
方面军右派各集团军于1、2月间参加
尼科波尔—克里沃罗格战役(1944)，并协同
乌克兰第3方面军消除
德军第聂伯河尼科波尔登陆场。4、5月间，乌克兰第4方面军和独立滨海集团军协同
黑海舰队和亚速海区舰队实施
克里木战役(1944)，全歼敌近20万人的重兵集团，收复克里木。最高统帅部大本营1944年5月16日决定撤销乌克兰第4方面军，方面军野战领率机关率保障部队和后勤机关调最高统帅部大本营
预备队。
1944年8月6日，乌克兰第4方面军再次组建，编有近卫第1集团军，诸兵种合成第18集团军和空军第8集团军。尔后编入第38、第60集团军。9、10月间，
乌克兰第4方面军协同乌克兰第1方面军实施
东喀尔巴阡战役(1944)。
苏联红军穿越
东喀尔巴阡山脉，收复外喀尔巴阡乌克兰并解放
捷克斯洛伐克部分领土。此次进攻战役的主要目的之一乃是支援反对
德国占领军的
斯洛伐克起义人民。1945年1—2月间，乌克兰第4方面军协同乌克兰第2方面军实施
西喀尔巴阡战役(1945)，解放
波兰南部地区和捷克斯洛伐克大部领土。
方面军向
克拉科夫以南实施突击，从南面保障了苏军在
华沙—
柏林方向的进攻。1945年春季，乌克兰第4方面军在摩拉瓦
俄斯特拉发进攻战役(1945)中，全歼摩拉瓦俄斯特拉发工业区
德军，为向捷克斯洛伐克中部进军创造了条件。5月6日至11日，方面军参加
布拉格进攻战役(1945)，战役中彻底粉碎德军，全部解放
捷克斯洛伐克及其首都布拉格。1945年7月，乌克兰第4方面军被撤销，方面军野战领率机关用以组建喀尔巴阡军区。