Реальная угроза окружения, вынудила командующего 9-й немецкой армии Т. Буссе выйти с предложением об отводе армии к пригородам Берлина и занятии там прочной обороны. Такой план был поддержан командующим группой армий «Висла» генерал-полковником Хейнрици, однако Гитлер отклонил это предложение и приказал удерживать занимаемые рубежи любой ценой.
20 апреля ознаменовалось артналетом по Берлину, нанесенном дальнобойной артиллерией 79-го стрелкового корпуса 3-й ударной армии. Это был своеобразный подарок Гитлеру ко дню рождения. 21 апреля части 3-й ударной, 2-й гвардейской танковой, 47-й и 5-й ударной армий преодолев третью полосу обороны, ворвались на окраины Берлина и завязали там бои. Первыми ворвались в Берлин с востока войска, входившие в состав 26-го гвардейского корпуса генерала П.А. Фирсова и 32-го корпуса генерала Д.С. Жеребина 5-й ударной армии. Вечером 21 апреля с юга к городу подошли передовые части 3-й гвардейской танковой армии П.С. Рыбалко. 23 и 24 апреля боевые действия на всех направлениях приняли особенно ожесточенный характер. 23 апреля наибольшего успеха в штурме Берлина добился 9-й стрелковый корпус под командованием генерал-майора И.П. Рослого. Воины этого корпуса решительным штурмом овладели Карлсхорстом, частью Копеника и, выйдя к Шпрее, с ходу форсировали ее. Большую помощь при форсировании Шпрее оказывали корабли Днепровской военной флотилии, перебрасывая под огнем противника, стрелковые подразделения на противоположный берег. Хотя к 24 апреля темпы продвижения советских войск снизились, гитлеровцам не удалось остановить их. 24 апреля 5-я ударная армия, ведя ожесточенные бои, продолжала успешно продвигаться к центру Берлина.
Действующие на вспомогательном направлении, 61-я армия и 1-я армия Войска Польского, начав наступление 17 апреля, с упорными боями преодолев немецкую оборону, обошли Берлин с севера и двинулись к Эльбе.
1-й Украинский фронт (16–25 апреля). Наступление войск 1-го Украинского фронта развивалось более успешно. 16 апреля рано утром на всем 390-км (!) фронте была поставлена дымовая завеса, ослепившая передовые наблюдательные пункты противника. В 6 часов 55 минут, после 40-мин. артиллерийского удара по переднему краю нем. обороны, усиленные батальоны дивизий первого эшелона приступили к форсированию Нейсе. Быстро захватив плацдармы на лев. берегу реки, они обеспечили условия для наведения мостов и переправы главных сил. За первые часы операции инженерными войсками фронта на главном направлении удара были оборудованы 133 переправы. С каждым часом количество сил и средств, переправленных на плацдарм возрастало. В середине дня наступающие вышли ко второй полосе немецкой обороны. Почувствовав угрозу крупного прорыва, немецкое командование уже в первый день операции бросило в бой не только свои тактические, но и оперативные резервы, поставив перед ними задачу сбросить наступающие советские войска в реку. Тем не менее, к исходу дня войска фронта прорвали главную полосу обороны на фронте 26 км и продвинулись на глубину до 13 км.
К утру 17 апреля через Нейсе в полном составе переправились 3-я и 4-я гвардейские танковые армии. Весь день войска фронта, преодолевая упорное сопротивление врага, продолжали расширять и углублять брешь в немецкой обороне. Авиационную поддержку наступающим войскам оказывали летчики 2-й воздушной армии. Штурмовая авиация, действуя по заявкам сухопутных командиров, уничтожала огневые средства и живую силу противника на переднем крае. Бомбардировочная авиация громила подходящие резервы. К середине 17 апреля в полосе 1-го Украинского фронта сложилась следующая обстановка: по узкому коридору, пробитому войсками 13-й, 3-й и 5-й гвардейских армий, на запад шли танковые армии Рыбалко и Лелюшенко. К концу дня они подошли к Шпрее и начали ее форсирование. Тем временем на второстепенном дрезденском направлении войска 52-й армии генерала К.А. Коротеева и 2-й армии Войска Польского генерала К. К. Сверчевского прорвали тактическую оборону противника и за два дня боевых действий продвинулись на глубину до 20 км.
Учитывая медленное продвижение войск 1-го Белорусского фронта, а также успех, достигнутый в полосе 1-го Украинского фронта, в ночь на 18 апреля Ставка решила повернуть 3-ю и 4-ю гвардейские танковые армии 1-го Украинского фронта на Берлин. Выполняя распоряжение командующего, 18 и 19 апреля танковые армии 1-го Украинского фронта неудержимо шли к Берлину. Темп их наступления достигал 35–50 км в день. В то же время общевойсковые армии готовились к ликвидации крупных группировок противника в районе Котбуса и Шпремберга.
К исходу дня 20 апреля главная ударная группировка 1-го Украинского фронта глубоко вклинилась в расположение противника, и полностью отсекла немецкую группу армий «Висла» от группы армий «Центр». Почувствовав угрозу, вызванную стремительными действиями танковых армий 1-го Украинского фронта, немецкое командование предприняло ряд мер по укреплению подступов к Берлину. Для укрепления обороны в район городов Цоссен, Луккенвальде, Юттербог были срочно направлены пехотные и танковые части. Преодолевая их упорное сопротивление, танкисты Рыбалко в ночь на 21 апреля достигли внешнего Берлинского оборонительного обвода. К утру 22 апреля 9-й мехкорпус Сухова и 6-й гвардейский танковый корпус Митрофанова 3-й гвардейской танковой армии форсировали канал Нотте, прорвали внешний оборонительный обвод Берлина и концу дня вышли на южный берег Тельтов-канала. Там встретив сильное и хорошо организованное сопротивление противника, они были остановлены.
Днем 22 апреля в ставке Гитлера состоялось совещание высшего военного руководства, на котором было принято решение о снятии 12-й армии В. Венка с западного фронта и направлении ее на соединение с полуокруженной 9-й армией Т. Буссе. Для организации наступления 12-й армии в ее штаб был направлен фельдмаршал Кейтель. Это стало последней серьезной попыткой повлиять на ход сражения, так как к исходу дня 22 апреля войска 1-го Белорусского и 1-го Украинского фронтов сформировали и почти замкнули два кольца окружения. Одно – вокруг 9-й армии противника восточнее и юго-восточнее Берлина; другое – западнее Берлина, вокруг частей, непосредственно оборонявших в городе.
Тельтов-канал представлял собой достаточно серьезное препятствие: заполненный водой ров с высокими бетонированными берегами шириной сорок-пятьдесят метров. Кроме того, его северный берег был очень хорошо подготовлен к обороне: траншеи, железобетонные доты, врытые в землю танки и самоходки. Над каналом почти сплошная, ощетинившаяся огнем стена домов, со стенами толщиной в метр и более. Оценив обстановку советское командование приняло решение провести тщательную подготовку к форсированию Тельтов-канала. Весь день 23 апреля 3-й гвардейская танковая армия готовилась штурму. К утру 24 апреля на южном берегу Тельтов-канала сосредоточилась мощная артиллерийская группировка, плотностью до 650(!!!) стволов на километр фронта, предназначенная для уничтожения немецких укреплений на противоположном берегу. Подавив мощнейшим артиллерийским ударом вражескую оборону войска 6-го гвардейского танкового корпуса генерал-майора Митрофанова успешно форсировали Тельтов-канал и захватили плацдарм на его северном берегу. Днем 24 апреля 12-я армия Венка предприняла первые танковые атаки на позиции 5-го гвардейского механизированного корпуса генерала Ермакова (4-я гвардейская танковая армия) и частей 13-й армии. Все атаки были успешно отбиты при поддержке 1-го штурмового авиационного корпуса генерал-лейтенанта Рязанова.
В 12 часов дня 25 апреля западнее Берлина передовые части 4-й гвардейской танковой армии встретились с частями 47-й армии 1-го Белорусского фронта. В тот же день произошло и другое знаменательное событие. Спустя полтора часа на Эльбе 34-й гвардейский корпус генерала Бакланова 5-й гвардейской армии встретился с американскими войсками.
С 25 апреля по 2 мая войска 1-го Украинского фронта вели ожесточенные бои на трех направлениях: части 28-й армии, 3-й и 4-й гвардейских танковых армий участвовали в штурме Берлина; часть сил 4-й гвардейской танковой армии совместно с 13-й армией отражали контрудар 12-й немецкой армии; 3-й гвардейская армия и часть сил 28-й армии блокировали и уничтожали окруженную 9-ю армию.
Все время с начала операции командование группы армий «Центр» стремилось сорвать наступление советских войск. 20 апреля немецкие войска нанесли первый контрудар на левом фланге 1-го Украинского фронта и потеснили войска 52-й армии и 2-й армии Войска Польского. 23 апреля последовал новый мощный контрудар, в результате которого оборона на стыке 52-й армии и 2-й армии Войска Польского была прорвана и немецкие войска продвинулись на 20 км в общем направлении на Шпремберг, угрожая выйти на тылы фронта.
2-й Белорусский фронт (20 апреля – 8 мая). С 17 по 19 апреля войска 65-й армии 2-го Белорусского фронта под командованием генерал-полковника Батова П.И., провели разведку боем и передовыми отрядами овладели междуречьем Одера, облегчив тем самым последующее форсирование реки. Утром 20 апреля в наступление перешли главные силы 2-го Белорусского фронта: 65, 70 и 49-я армии. Форсирование Одера происходило под прикрытием артиллерийского огня и дымовых завес. Наиболее успешно наступление развивалось на участке 65-й армии, в чем была немалая заслуга инженерных войск армии. Наведя к 13 часам две 16-тонные понтонные переправы, войска этой армии к вечеру 20 апреля захватили плацдарм шириной 6 и глубиной 1,5 км.
Более скромный успех был достигнут на центральном участке фронта в полосе 70-й армии. Левофланговая 49-я армия встретила упорное сопротивление и успеха не имела. Весь день и всю ночь 21 апреля войска фронта, отбивая многочисленные атаки немецких войск, упорно расширяли плацдармы на западном берегу Одера. В сложившейся обстановке, командующий фронтом К. К. Рокоссовский решил направить 49-ю армию по переправам правого соседа 70-й армии, а затем вернуть в свою полосу наступления. К 25 апреля в результате ожесточенных боев войска фронта расширили захваченный плацдарм до 35 км по фронту и до 15 км в глубину. Для наращивания ударной мощи на западный берег Одера были переправлены 2-я ударная армия, а также 1-й и 3-й гвардейские танковые корпуса. На первом этапе операции 2-й Белорусский фронт своими действиями сковал главные силы 3-й немецкой танковой армии, лишив ее возможности помочь сражающимся под Берлином. 26 апреля соединения 65-й армии штурмом овладели Штеттином. В дальнейшем армии 2-го Белорусского фронта ломая сопротивление противника и громя подходящие резервы, упорно продвигались на запад. 3 мая 3-й гвардейский танковый корпус Панфилова юго-западнее Висмара установил связь с передовыми частями 2-й британской армии.