הוא הוביל את החזית הזו במהלך קרב קורסק. בקיץ 1943 השיקו הסובייטים את מבצע קוטוזוב ב -12 ביולי נגד קבוצת צבאות מרכז במפרץ אורל, צפונית למפרץ קורסק. חזית בריאנסק, תחת פיקודו של מרקיאן פופוב, תקפה את הפנים המזרחית של מפרץ אורל, בעוד שהחזית המערבית, בפיקודו של סוקולובסקי, תקפה מצפון. המבצע הסתיים ב-18 באוגוסט 1943 עם כיבוש אורל על ידי הסובייטים והתמוטטות גוש אורל. באוקטובר-נובמבר 1943, סוקולובסקי פיקד על החזית המערבית
מתקפות אורשה נגד הצבא הרביעי של גוטרד היינריצ'י באזור אורשה של בלארוס. באפריל 1944 החזית המערבית נשברה לשני חלקים וסוקולובסקי נעשה ראש המטה של החזית האוקראינית הראשונה תחת ג'ורג'י ז'וקוב. הוא נשאר בתפקיד זה עד סוף המלחמה בשנת 1945. כמפקד המטה של החזית האוקראינית הראשונה, סוקולובסקי עזר לתכנן ולבצע את כיבוש ברלין. סוקולובסקי ישב ליד ז'וקוב כשקיבל את מסמך ההכניעה הגרמני בברלין.