С 19 апреля войска Четвертого Украинского фронта начали готовиться к штурму Севастополя. Авиачасти Восьмой воздушной армии по решению командующего перебазировались на передовые аэродромы (к этому времени в ее состав были переведены и соединения Четвертой воздушной армии, поддерживавшие Отдельную Приморскую армию). За шесть суток до начала штурма в дело вступили авиация дальнего действия и фронтовые бомбардировщики. В ходе предварительной авиационной подготовки они сбросили на укрепления, порт и скопления гитлеровских войск свыше 2 тысяч тонн крупнокалиберных и примерно 24 тысячи мелких противотанковых бомб.
С 5 мая, когда началось наступление на Севастопольский укрепленный район, авиация, руководимая генералом Хрюкиным, непрерывно и надежно обеспечивала действия своих наземных войск. Одним из самых напряженных дней в этой операции для авиации стало 7 мая. Гул моторов ни на минуту не смолкал в воздухе. Враг упорно сопротивлялся на Сапун-горе и высоте Сахарная Головка. Туда и устремлялись группы штурмовиков, а над ними шли пикирующие бомбардировщики. Летчики огнем пушек и бомбами выкуривали гитлеровских солдат из укрытий и траншей, подавляли огонь артиллерии и минометов, располагавшихся на обратных скатах. В течение одного этого дня они совершили три тысячи боевых вылетов, уничтожили в воздушных боях 53 вражеских самолета. К вечеру 7 мая победное Красное знамя заалело на Сапун-горе. А 9 мая 1944 года город-герой Севастополь полностью был освобожден от фашистов. Для овладения им немецко-фашистские войска затратили двести пятьдесят дней. Разгромили же их в Крыму советские войска за тридцать пять дней. И в этом немалая заслуга авиаторов.
На имя Тимофея Тимофеевича Хрюкина в те дни пришло немало благодарственных отзывов о героических действиях летчиков Восьмой воздушной армии.
«Прошу передать мою искреннюю благодарность, — писал в одном из них командир стрелкового корпуса генерал-майор П. К. Кошевой, — летчикам вашей армии за отличную поддержку с воздуха в боях от Сиваша — Каранки до Севастополя… Во время штурма Сапун-горы авиация поддерживала пехоту и артиллерию корпуса волей летчиков и силой мотора».
«Работу штурмовой авиации, взаимодействовавшей с 55 ск (стрелковым корпусом), — писал командир другого стрелкового корпуса гвардии генерал-майор П. Е. Ловягин, — оцениваю отлично. Объявляю благодарность всему личному составу».
«Неоценимую помощь пехоте оказала штурмовая, ночная и дневная бомбардировочная авиация. Ее удары точно согласовывались по месту и времени с действиями пехоты», — так писал командующий Пятьдесят первой армией генерал-лейтенант Я. Г. Крейзер, особо выделяя последней фразой искусство командующего воздушной армией и его штаба.
11 мая 1944 года Тимофею Тимофеевичу Хрюкину было присвоено воинское звание генерал-полковника авиации, чем подчеркивалось признание его заслуг как военачальника и зрелого руководителя крупного авиационного объединения. Многим отличившимся в боях соединениям и частям воздушной армии было присвоено почетное наименование Севастопольских. И вновь тысячи воинов-авиаторов Восьмой воздушной удостоились высоких правительственных наград. Командир Третьего истребительного авиационного корпуса генерал Е. Я. Савицкий, командир эскадрильи гвардейского штурмового авиаполка старший лейтенант Л. И. Беда и другие стали Героями Советского Союза, а командир эскадрильи Девятого гвардейского истребительного авиаполка майор В. Д. Лавриненков вторично был удостоен этого высокого звания. Памятник на Малаховом кургане навсегда увековечил ратный подвиг воздушных воинов армии генерала Хрюкина, символизируя их высокое мастерство, отвагу, героизм и беспредельную преданность Родине.
Не успел стихнуть грохот ожесточенных сражений в Крыму, как Тимофей Тимофеевич загорелся выдвинутой в Политуправлении фронта идеей использовать наступившую передышку для того, чтобы восстановить превращенную фашистскими варварами в руины и щебень всесоюзную детскую здравницу — пионерский лагерь «Артек». Командующий сам ездил осматривать «Артек», затем вместе со своими помощниками горячо обсуждал, какие конкретно силы и средства можно выделить от армии для восстановительных работ вместе с другими частями фронта. И какой же радостью светились глаза Тимофея Тимофеевича, когда некоторое время спустя в один из восстановленных корпусов приехали первые отдыхающие! Это были детишки из Ленинграда, пережившие вместе со взрослыми нечеловеческие лишения вражеской блокады. Генерал был полон счастьем солдата и отца за всех этих вихрастых, худых, не по возрасту серьезных мальчишек и девчонок…
Через несколько дней он покинул Крым и отправился к новому месту службы, чтобы вступить в командование Первой воздушной армией.
Среди наступательных операций второй половины 1944 года особое место занимает Белорусская операция, для участия в которой привлекались войска Первого Прибалтийского и трех Белорусских фронтов и корабли Днепровской военной флотилии. Регулярным войскам активно помогали белорусские партизаны. Важная роль отводилась Военно-Воздушным Силам: в составе советских фронтовых объединений находились пять воздушных армий, насчитывавших 5700 боевых самолетов.
Первая воздушная армия обеспечивала с воздуха наземные войска Третьего Белорусского фронта, которыми командовал талантливый советский полководец Иван Данилович Черняховский. Они очень быстро сработались друг с другом самый молодой командующий войсками фронта и его заместитель по авиации самый молодой командующий воздушной армией.
Сразу же после первого знакомства Иван Данилович имел возможность убедиться, что Хрюкин — человек дела, отличающийся кипучей энергией и настойчивостью в достижении поставленной цели.
В подготовительный период к операции очень большую работу в войсках выполняли представители Ставки Верховного Главнокомандования. Координацию действий Третьего Белорусского и Первого Прибалтийского фронтов осуществлял Маршал Советского Союза А. М. Василевский. И он сам и руководящий состав фронта изо дня в день совершали перелеты в полосе фронта, а то и за его пределы. Командующему воздушной армией было поручено обеспечить безопасность этих перелетов, организовав надежное сопровождение транспортных самолетов истребителями. Т. Т. Хрюкин решил возложить выполнение ответственной задачи на один из полков истребительной авиадивизии, которой командовал генерал-майор авиации Г. Н. Захаров. Самого ее командира Тимофей Тимофеевич хорошо знал еще по довоенным временам: вместе служили добровольцами в Испании и Китае. Это был прекрасный боевой летчик и вдумчивый командир-воспитатель. Познакомился командующий и с частями соединения Г. Н. Захарова. Все полки имели богатый опыт и хорошо зарекомендовали себя в боях. С весны 1943 года в состав этой дивизии входила и эскадрилья французских добровольцев, реорганизованная затем в полк «Нормандия».