Центральный фронт был создан 24 июля 1941 года на южном фланге центрального участка советско-германского фронта, на базе штаба 4-й армии. Командующий фронтом был назначен генерал-полковник Ф. И. Кузнецов, При создании фронта была установлена его граница с Западным фронтом – Брянск, Рославль, Шклов, Минск, главное операционное направление фронта — Гомель, Бобруйск, Волковыск. В составе фронта вначале было две армии: 13-я и 21-я. Действия фронта поддерживала Пинская военная флотилия.
1 августа в состав Центрального фронта включили 3-ю армию. 7 августа 1941 года Ф. И. Кузнецов был отозван в Москву для получения нового назначения, а командующим фронтом назначен генерал-лейтенант М. Г. Ефремов. На следующий день ударом в полосе 13-й армии началось наступление 2-й танковой группы Г. Гудериана в южном направлении, а 12 августа в наступление перешла 2-я полевоая армия генерал-полковника М. фон Вейхса. 14 августа 13-я армия для защиты Московского направления была передана Брянскому фронту. 17 августа немцы разгромили 63-й стрелковый корпус фронта. Под угрозой окружения 22 августа 3-я армия оставила Мозырь. В ночь на 26 августа 1941 года Центральный фронт был расформирован, его армии и полоса обороны были переданы Брянскому фронту.
Повторно Центральный фронт был воссоздан 15 февраля 1943 года на основе расформированного Донского фронта. Командующим был назначен генерал-полковник К.К. Рокоссовский. В состав фронта первоначально включили 21-ю, 65-ю, 70-ю, 2-ю танковую и 16-ю воздушные армии. Штаб фронта разместился в районе города Елец. Фронт получил задачу поддержать наступление Воронежского и Брянского фронтов, действуя в направлении Севск, Унеча. Однако из-за того, что войска, перебрасываемые из-под Сталинграда, не успевали своевременно подойти в район боёв, наступление Центрального фронта в ходе проводимой им Севской операции не достигло запланированных успехов. Немецкие войска нанесли контрудар и поставили советские войска в тяжёлое положение. 21 марта 1943 года Центральный фронт перешёл к обороне, оставил часть занятой территории и отошёл на рубежи, составившие северный фас Курской дуги.
Наступление на Орловском направлении.
Немецкий танк, подбитый на Орловском направлении.
Наступление на Курской дуге.
В Курском сражении летом 1943 года после отражения немецкого наступления 15 июля 1943 года Центральный фронт силами своего правого фланга перешёл в контрнаступление в направлении Кромы. К 18 августа, завершив Орловскую стратегическую наступательную операцию «Кутузов», советские войска вышли к оборонительной линии противника «Хаген». В августе 1943 года в ходе битвы за Днепр Центральный фронт провел Черниговско-Припятскую операцию. 20 октября 1943 года Центральный фронт был переименован в Белорусский, позже — в Первый Белорусский фронт.