W styczniu 1920 zostasa przeformowana w 1 Rewolucyjną Armię Robotniczą. Odtworzona w czerwcu 1920, pod dowództwem W. Łazarewicza wchodziła w skład Frontu Zachodniego Tuchaczewskiego. Podczas ofensywy lipcowej 1920 3 Armia otrzymała rozkaz zajęcia 5 lipca Dokszyc, zaś 6 lipca odcięcia przeciwnika od linii odwrotu drogą żelazną w rejonie stacji Parafianowo. 9 lipca 1920 3 Armia otrzymała rozkaz skoncentrowania się do 11 lipca w rejonie Chołchło – Pierszaje – Raków. Poniosła duże straty w walkach nad Wkrą, pod Modlinem i na przedmościu warszawskim. Na skutek błędów polskiego dowództwa po bitwie nad Wisłą Armii udało się wycofać większość sił na wschód. W bitwie nad Niemnem poniosła olbrzymie straty. Podczas odwrotu spod Lidy większość jej sił dostało się do niewoli lub uległo rozproszeniu. W grudniu 1920 została rozformowana.
Dowódcy armii Reingold Berzin (20 lipca - 29 listopada 1918); Michaił Łaszewicz (30 listopada 1918 - 5 marca 1919); Siergiej Mieżeninow (5 marca - 26 sierpnia 1919); Michaił Ałafuzo (26 sierpnia - 6 października 1919, cz.p.o.); Michaił Matijasewicz (7 października 1919 - 15 stycznia 1920); Władimir Łazariewicz (12 czerwca - 18 października 1920); Aleksandr Biełoj (18 - 24 października, cz.p.o.); Nikołaj Kakurin (24 października — 31 grudnia 1920).