1941年9月15日在外贝加尔军区基础上组建。下辖第17和第36集团军。尔后，陆续编入方面军的有；在外贝加尔方面军空军各兵团和部队基础上组建的空军第12集团军（1942年8月），第39集团军（1945年6月），最高统帅部大本营预备队第53集团军，近卫坦克第6集团军和由苏蒙军混编的骑兵机械化集群（1945年7月）。
卫国战争期间，外贝加尔方面军将16个师（11个步兵师、1个骑兵师、3个坦克师，1个摩托化步兵师）和2个旅（步兵旅和炮兵旅）奉命派赴苏德战场，总兵力约30万官兵，火炮和迫击炮2000余门，坦克1400余辆。
1945年8月，外贝加尔方面军兵团和部队参加粉碎日本关东军战役（参见
远东战役）。方面军兵团和部队穿过缺水的内蒙草原，攻占海拉尔、索伦、多伦诺尔和张家口方向的边境筑垒地域，粉碎当面之敌（第44和第30军团、独立第4军团、绥远军团集群），越过大兴安岭，并于8月19日进至张北、热河（承德）、赤峰、奉天（沈阳）、长春和齐齐哈尔等地区。日军停止抵抗后，方面军立即着手接受敌军投降，并解除其武装。遵照最高统帅部大本营1945年9月10日决定，外贝加尔方面军被撤销；野战领率机关改编为外贝加尔—阿穆尔军区领率机关，原外贝加尔方面军所属各集团军均属其建制，蒙古骑兵机械化集群兵团和部队归还蒙古人民共和国军队建制。
方面军领导成员：司令——1941年9月～1945年7月为科瓦廖夫中将（1943年5月7日晋升为上将），1945年7—10月为苏联元帅
马利诺夫斯基；军事委员会委员——1941年9月～1944年7月为济明（军政委级，1942年12月6日起为中将），1944年7月—1945年7月为索罗金少将，1945年7～10月为捷夫琴科夫中将，参谋长——1941年9月～1945年7月为特罗岑科中将，1945年7～10月为扎哈罗夫大将。