Советским войскам противостояла немецкая группа армий «Юг» в составе 35 дивизий и трёх бригад, а также остатки венгерской армии. В распоряжении немецкого командования было в общей сложности 190 тысяч солдат и офицеров, заблаговременно сильно укреплённый большой город и три рубежа обороны, которые упирались своими флангами в Дунай севернее и южнее города (составная часть оборонительной линии «Маргарита», проходившей от реки Драва до побережья озёр Балатон и Веленце и излучины Дуная у Вац и далее вдоль чехословацко-венгерской границы).
Бои отличались особым упорством. К 18 января советские войска захватили восточную часть города — Пешт. Наступление советских войск в Буде началось 20 января. Противник оказывал упорное сопротивление, но к 11 февраля его потери только пленными составили более 26 тысяч человек.
В ночь на 12 февраля немецкие и венгерские войска предприняли последнюю попытку вырваться из окружённого города, сосредоточив на узком участке значительные силы. Свыше 12 тысяч человек прорвали фронт советских войск, однако затем почти вся прорвавшаяся группа была уничтожена войсками 3-го Украинского фронта. К немецким позициям пробились всего 785 человек.
Лишь к 13 февраля сражение завершилось ликвидацией группировки противника и освобождением Будапешта. Командующий обороной вместе со штабом был взят в плен.