Она проводилась на протяжении полутора месяцев на оккупированной территории РСФСР, Белоруссии и Украины. В результате было взорвано около 215 тысяч рельсов, что затруднило перегруппировки и снабжение отступающих немецко-фашистских войск.
Всего к выполнению первой такой операции были привлечены 167 партизанских бригад и отдельных отрядов. Операция «Рельсовая война» была связана с планами Ставки по завершению разгрома гитлеровцев на Курской дуге, планировалась Смоленская операция и наступление с целью освобождения Левобережной Украины.