德国中央集团军群先前已证明自己是难以对付的，这在苏军在火星行动中战败已可证明，但在1944年6月，虽然战线已被缩短，但中央集团军群因德国南方集团军群在1943年夏未、秋及冬季分别于库尔斯克会战、解放基辅及解放克里米亚中崩溃而被暴露——称为伟大解放战争第3阶段，苏沃洛夫行动是于1943年秋季令德军从斯摩棱斯克向西后撤。
到1944年6月中，在科唐坦半岛的西方盟军与在维捷布斯克门户的苏联红军到柏林的距离分别是超过650英里及低于750英里，因此在战略上对第三帝国的威胁基本一样，希特勒低估了面对中央集团军群前面的苏军的威胁及将其三分之一的火炮、一半的自行火炮及百分之八十八的坦克调往南方前线，因为他估计苏军将在南方发起下一轮主要进攻。
巴格拉季昂，联同在数星期后于乌克兰发起的利沃夫-桑多梅日攻势，令苏联实际上重新占领其在1941年时边界的所有领土、进入德国的东普鲁士及于天控制了波兰东部的维斯瓦河后到达华沙外围。
该战役被苏联方面描述为战争艺术上的胜利—因为各方面军在行动上的完美配合及在进攻目标上如何玩弄敌军，虽然有大量部队参与，但苏联方面军指挥官们却避开了对手的侦察，完全混淆了主要进攻的方向，直到德军发现时已为时已晚。
1944年3月，苏联国防委员会(GKO)和总参谋部开始对整个前线作一次彻底的分析，以期找到下一轮攻势的合适地段。为此，攻势的策划者们必须制定出一个最大可能同时合乎军事和政治需要的方案。西方盟国终于承诺5月在法国登陆，苏联未来的方案必须将此考虑在内，以拟制出战争最后的结局：苏联和盟国各占领欧洲的哪些部分。
夏季攻势最明显的选择同时也是德国所预期的方向，是南方，红军将攻入波兰南部和巴尔干并迫使几个纳粹的卫星国退出战争。但是这个方向对苏军而言战线过长，并将迫使他们在大片国土尚未解放的时候就陷入巴尔干艰苦的山地战。
第二个选择是从乌克兰向西北突击，穿过波兰直达波罗的海。经历此前三次攻势后，即便是斯大林本人也认识到这个宏大的计划在指挥，控制和后勤等诸多方面超出了红军的能力。德军依然强大，指望毕其功于一役是不现实的。此前的攻势也痛苦的证明了战前的连续进攻理论的不切实际。
第三个可能是在北方，目标是击败芬兰并重新占领波罗的海诸国。苏联一直希望消除芬兰对列宁格勒和摩尔曼斯克补给线的威胁，但是这样的攻势所获有限。如果继续向西攻向波罗的海，势必陷入对德军强硬防线的正面攻坚。即使成功，这次攻势也只能达到波罗的海岸位置，难以继续扩大战果。
最后，红军可以打击他们的老对手——盘踞在白俄罗斯突出部的中央集团军群。这个突出部位于普里皮亚特沼泽以北，沿战线向东突出。这次攻势如果成功，将能消灭少数几个相对仍完整的德国集团军，并切断北方集团军群的补给线和退路。在白俄罗斯的攻势也将完成对被占国土的解放并进入波兰，这是通往柏林最直接的道路。而且白俄罗斯的胜利将会对苏联在其他战略方向上的胜利带来积极影响。
综上所述，把主攻方向放在白俄罗斯就几乎是不证自明的了。事实上，这次被斯大林用1812年的英雄巴格拉季昂命名的攻势只不过是1944年夏五次攻势中的一次。这个计划的真正内容只限少数几个人知道：斯大林，朱可夫，华西列夫斯基和他的副手安东诺夫。此外，处于后勤和操作层面的原因，这五次攻势的时间是错开的，从北向南依次展开：卡累利亚地峡/芬兰，1944年6月10日;白俄罗斯(代号：巴格拉季昂)，1944年6月22日;利沃夫-桑多梅日，1944年7月13日，卢布林-布列斯特，1944年7月18日;雅西-基什尼奥夫，1944年8月20日。出于同样的原因，在白俄罗斯方向的攻势也不是同时发动的，而是由北翼开始向南次第展开。
在制定最终战略计划前，苏联大本营重组了各方面军并重新指派司令员。庞大的西方面军被分成两个便于指挥的较小的方面军——白俄罗斯第二和第三方面军，其他方面军也被重组，负责的地域也重新划分。到4月，在普里皮亚特沼泽以北共有八个方面军，从北向南依次为：卡累利亚方面军，列宁格勒方面军，波罗的海第三，第二和第一方面军，白俄罗斯第三，第二和第一方面军，在普里皮亚特以南与白俄罗斯第一方面军左翼相连的是明显向西突出的乌克兰第一方面军，他们也将参与这次主攻。到5月中，科涅夫元帅从朱可夫手中接过乌克兰第一方面军，而在朱可夫之前则是已战死的瓦图京。同时，两位在克里米亚表现突出的集团军司令被提升为方面军司令。切尔尼亚霍夫斯基上将以38岁成为最年轻的方面军司令，1942年他是一个坦克军军长，而在库尔斯克他则指挥了第60集团军，尽管他是个犹太人——这点常常招致斯大林的猜忌——切尔尼亚霍夫斯基的彪炳战绩使他同时获得了朱可夫和华西列夫斯基的推荐，他被任命为白俄罗斯第三方面军的司令。这个方面军位于斯摩棱斯克以西，此前此处是西方面军司令部所在地。
彼得罗夫上将也被任命为白俄罗斯第二方面军司令，该方面军位于莫吉廖夫地区。不幸的是，梅赫利斯的恶劣影响在红军中依然存在，他使斯大林相信彼得罗夫身体状况不佳无法胜任此职，最终他被扎哈罗夫所代替——这也是一位在克里米亚表现突出的将军。1944年晚些时候彼得罗夫被委以在南方新组建的乌克兰第四方面军司令一职。其他方面军方面，身经百战的罗科索夫斯基指挥着最为庞大的白俄罗斯第一方面军，其战线从普里皮亚特以南的科夫尔(Kovel)一直延伸到罗加切夫-日洛宾(Rogachev-Zhlobin)地区。而巴格拉米扬则指挥着巴格拉季昂行动北翼的波罗的海第一方面军。
方面军司令之上则是大本营代表。他们有时会有自己的参谋人员——总参谋长华西列夫斯基元帅就带上了一部分总参谋部人员去上任。他将协调北翼的两个方面军：巴格拉米扬的波罗的海第一方面军和切尔尼亚霍夫斯基的白俄罗斯第三方面军。副统帅朱可夫则负责协调罗科索夫斯基的白俄罗斯第一方面军和扎哈罗夫的白俄罗斯第二方面军，他们是此次攻势的中路和南翼。
这种复杂的指挥结构并不意味着方面军指挥官仅仅是大本命令的执行者。恰恰相反，对于如何摧毁中央集团军群的争论就一直没有停止过。一个最基本的问题是即使在这个阶段，中央集团军群当面的红军仍无法形成压倒性的数量优势。当大本营开始策划这次行动时，他们发现在中央集团军群42个师85万人当面的四个方面军(波三，白一，二，三)只有77个苏联师和5个机械化军约100万人。为寻求足够的数量优势，大本营最终为中央集团军群当面调来了5个合成集团军，2个坦克集团军，1个空军集团军，1个波兰集团军和11个机械化军总共40万人，而这一切都为了一个目的，尽可能快的消灭当面德军。
为此斯大林于5月22日—23日把几乎全部面对中央集团军群的指挥官都招到莫斯科开会。与会者包括安东诺夫，朱可夫，华西列夫斯基，罗科索夫斯基，巴格拉米扬，诺维科夫(空军司令)，还有波罗的海第一方面军，白俄罗斯第一，第三方面军的军事委员会，白俄罗斯第二方面军未包括在内，因为他们不承担主攻角色。
首先是总参谋部陈述初步设想，主要是在明斯克以东合围中央集团军群主力并歼灭之。在这次深远的钳形攻势中，巴格拉米扬和切尔尼亚霍夫斯基将在维帖布斯克合围德军，罗科索夫斯基则要试图构建一个双层战术包围圈，用两个坦克军合围在普里皮亚特北部边沿的博布鲁伊斯克的德军。对复杂机动一贯持怀疑态度的斯大林这次也没有例外，他粗暴的反对博布鲁伊斯克的计划，但罗科索夫斯基坚持己见并最终获得通过。
这次会议达成了巴格拉季昂的最终纲要，至少是普里皮亚特以北的部分。攻势将由集团军级机动集群执行的两个战术包围圈为先导，旨在消灭突出部德军的南北支撑点：波罗的海第一方面军和白俄罗斯第三方面军将合作包围斯摩棱斯克西北的维帖布斯克，而白俄罗斯第一方面军则要合围博布鲁伊斯克。与此同时，近卫第5坦克集团军和一个骑兵机械化集群(cavalry-mechanized
group)将在北面的白俄罗斯第三方面军和南面的白俄罗斯第一方面军的一些机械化军的配合下对明斯克实施深远合围。波罗的海第一方面军将负责掩护北翼，为此将沿西德维纳河岸向西进攻，穿过波罗特斯克(Polotsk)冲向东普鲁士，而白俄罗斯第一方面军的左翼随后将从科夫尔地区出动第2坦克集团军向维斯拉河发动一次深远突击。进攻的时间暂定为1944年6月15—20日。
会后10天，斯大林召见科涅夫，向他解释乌克兰第一方面军可以怎样扩大巴格拉季昂的战果。因为主要的坦克集团军仍然集中的南部，科涅夫有着大量的机械化部队可供调遣，他提出了另一个钳形攻势，这就是后来的利沃夫-桑多梅日行动。在北翼，卢特斯克(Lutsk)以西科涅夫在10公里的突破地段上集中14个步兵师，近卫第1坦克集团军和一个骑兵机械化集群，达成突破后从利沃夫北面合围德军，在他战线的中心地段，科涅夫则准备了另一个同时展开的攻势，包括15个步兵师，1个骑兵军，近卫第3坦克集团军和第4坦克集团军，突破正面比北面稍宽。
科涅夫的意图是在利沃夫以东合围并消灭德军及其预备队，然后以近卫第3坦克集团军和第4坦克集团军将向北突击，冲向波兰南部的桑多梅日(Sandomierz)附近的维斯拉河。科涅夫还准备了一个复杂的欺敌动作以使德军相信他将从喀尔巴阡山北麓的斯坦尼斯拉夫(Stanislaw)地段发起。和罗科索夫斯基的计划一样，斯大林拒绝接受这样一个复杂的计划，尤其是对利沃夫的合围。不过他最终还是批准了科涅夫的计划，但是明确警告元帅必须承担失败的后果。科涅夫的攻势将在攻克明斯克之后，白俄罗斯第一方面军从科夫尔地区出击之前。
与以往行动不同，苏军为“巴格拉基昂”行动做了充分准备。如果敌人发现苏军的进攻准备，德国装甲师和航空兵一定会立即从乌克兰转向白俄罗斯。丛林和沼泽地区不利于进攻，这将影响苏联红军的最后战果。因此，战备工作严格保密，军队的所有行动只能在夜间进行，严格遵守隐蔽规定，车辆行进中不开车灯，路边设置白色标记以明确方向，货车的尾部栏板和引擎盖涂成白色，严禁超车。部队只能在晚上10点到凌晨4点这个时间段行进，落在后面的部队要在早晨第一缕阳光出现前，停下并隐藏起来，只有持特殊通行证的卡车和汽车才能在白天出行，而这种车辆每个集团军都只有不到一百辆。在中途停留地上方，有执行专门任务的飞机盘旋，如果飞行员发现己方部队的位置，便用信号旗提醒下方的地面部队，他们得位置可以从空中侦察到，督促指挥官必须采取措施，改进伪装。在苏联军队内部，严格恪守保密规定，前线行动计划只有两到三人参与筹划，由前线指挥官亲自手绘。然后报告给最高统帅部。
苏联红军进入临时无线电静默。德国历史学家辛策后来写道：俄罗斯人一反常态，这个时候，他们得无线电彻底沉寂了。与此同时，苏联士兵正准备穿过沼泽地区踏上进攻路。步兵们忙于学习游泳，在沼泽中行走和掉进河里的逃生方法，以及如何在丛林里辨别方向。他们制作了专门的雪橇，木筏和船用于运送机关枪，迫击炮和轻型火炮等。他们将灌木丛的树干和粗树枝捆起来垫在地面，工兵和坦克兵用它们建造了坦克在沼泽中行进的特殊道路。铁路运输的范围也急剧扩大。根据苏联统帅部的命令，分5个批次运输弹药，而仅一批弹药就要装满整整1300节车厢。所有需要运送到白俄罗斯的物资，包括40万吨弹药，30万吨燃料以及五十多万吨食物和粮草。为此，每天开赴前线的火车达一百多列。如此大规模的进攻准备，不可能完全逃过敌人的眼睛，但是纳粹德军指挥部完全没有意识到苏联的进攻计划，德国中央集团军指挥官陆军元帅布施在苏联进攻开始前三天去度假了。与此同时，他的百万军团成为苏联四个方面军的进攻目标，苏军共有240万兵力，5200辆坦克和自行火炮以及5300架飞机。
在“巴格拉基昂”行动的前期准备阶段，苏联工兵承担了一项特殊的任务，由于各自的防御需要，苏德双方曾在两国的防御阵地交界处部署了大片雷区。因此，苏联工兵需要在进攻开始前的最后两个晚上将曾经埋下的地雷取走。不管什么类型的地雷，关键要素都是引信，一旦压在上面就会引发爆炸。排雷的第一步是探测地雷排出引信，从土里取出已经没有伤害力的地雷并把它放到安全的地方。但是如果德军发现苏联工兵的举动，苏联统帅部的计划就将泄露。因为在自己的阵地前面清雷只能表明一个意思，准备进攻。因此，苏联工兵没有把地雷从地里取走，他们只是拔掉了引信。而最困难的是拆除在春季埋下的地雷绊网，即便是稍微碰一下，露出地面的引信都会引爆地雷。夏天长出的草严严实实地盖住了紧绷的引信。在夜色的掩护下，苏联士兵只能匍匐向前，摸索着，不放过每一寸土地。先摸到绊网然后再找到地雷，在排雷过程中，小小的疏忽就会引起爆炸致工兵于死地，更严重的是泄露所有秘密的策划，交战双方都会在雷区为己方坦克和步兵预留一些专用通道。但是，战斗打响后冒着烟的受损坦克往往会偏离道路闯进没有被去掉引信的雷区而被炸毁。趁着夏日的夜色，短短的两个晚上，苏军工兵就拆除了34000枚地雷引信，只剩下德军阵地的前，后方雷区仍阻碍着苏联的进攻，这是苏军新的扫雷坦克要应对的挑战。