Проводилась с 19 сентября по конец октября 1943 г., ее цель - массовый вывод из строя участков железнодорожных путей в тылу германских войск на советско-германском фронте от Карелии до Крыма для срыва оперативных перевозок войск и грузов. Проводилась по плану и под руководством Центрального штаба партизанского движения (ЦШПД), была тесно связана с предстоящим наступлением советских войск на смоленском и гомельском направлениях и в ходе битвы за Днепр 1943 г.
К участию в операции привлекались 193 партизанских отряда (группы) Белоруссии, Прибалтики, Карелии, Крыма, Ленинградской и Калининской областей (свыше 120 тыс. человек). Всего было подорвано свыше 148 тыс. рельсов. На этом операция фактически прекратилась из-за отсутствия поставок взрывчатых веществ.
В результате пропускная способность железной дороги противника на оккупированной территории СССР в сентябре–октябре 1943 г. резко снизилась. Переброска по железной дороге его частей и соединений, а также осуществление подвоза и эвакуации были значительно затруднены. В ходе операции увеличился приток местного населения в партизанские отряды.