1945年8月8日,苏联外长莫洛托夫在克里姆林宫召见日本驻苏大使,通知他从即日起苏日两国之间外于战争状态。8月9日下午5时,百万苏军越过国界,向日本关东军发动进攻。
        在雅尔塔会议和波茨坦会议以后,斯大林就开始准备对日本法西斯军队的进攻了。早在4月27日,苏军统帅部即将华西列夫斯调离白俄罗斯第3方面军,着手制定对日作战计划。5至7月,大批苏军和作战物资源源不断调到东方。到8月初,已有160万军队、26000门各种火炮、5500辆坦克和自行大炮、5200架作战飞机,部署在中国东北边境。具体配置是:
        由马利诺夫斯基元帅指挥的后贝加尔方面军,编成内有4个合成集团军、1个坦克集团军、1个骑兵机械化集群,共65.4万人,待命于蒙古东部塔尔察格布拉克地区,拟向沈阳、长春方向实施主要突击。
        由麦列茨科夫元帅指挥的远东第1方面军,编成内辖4个合成集团军共58.7万人,待命于兴凯湖东南地区,拟向绥芬河、牡丹江方向实施主要突击。
        由普尔卡耶夫大将指挥的远东第2方面军,编成内辖3个合成集团军及其他部队,共33.7万人,待命于列宁斯科耶地区,拟沿松花江向哈尔滨方向实施主要突击。
        苏军攻击的主要目标是歼灭盘据在中国东北地区号称“皇军之花”的日本关东军。早在1944年9月,日本大本营就已命令驻守在中国东北的关东军做好对苏作战准备,以应付苏军出兵。在战略上,日本大本营的方针是,以对本土决战有利为根本方针,不拘泥于中苏边境的防守,以中国东北和朝鲜为一体实行全面持久的防御作战体系。
        日本在兵力的部署上有3条防线:1.东部由第1方面军负责,编成内辖10个师团24万人,防守饶河、佳木斯、敦化、图们一线;2.西部由第3方面军负责,编成内辖9个师团共20万人,驻守在洮南、长春、沈阳一线;3.北部和西部由独立第4军负责,编成内辖3个师团共10万人,驻守在孙吴、爱珲、海拉尔、齐齐哈尔、哈尔滨一线。
        在苏联出兵前夕,日本关东军用于对苏作战的兵力,连朝鲜北部的算在一起总计为24个师团,大约75万人。此外,还有为数不多的伪满和伪蒙的军队。总共号称百万人。
        根据苏军最高统帅部对日作战计划,苏军的作战部署是《蒙古的东突出部和沿海州东西两面对盘踞在中国东北的日本关东军实行主要的突击,并从北面实行辅助的突击,以便速战速决,分割与围歼关东军于东北的腹地,不让战争旷日持久。
        8月9日零时,苏军分兵4路,长驱直入。第1路从后贝加尔方面进攻长春和沈阳,切断关东军同华北日军的联系;第2路进攻承德、锦州和张家口;第3路从海参崴方面进攻吉林和哈尔滨;第4路从伯力、海兰泡方面进攻哈尔滨和齐齐哈尔。与此同时,苏联太平洋舰队在朝鲜北部以及南库页岛、千岛群岛登陆,协同陆军作战。
        地面进攻开始后,苏军出动了480多架次轰炸机,在大批歼击机掩护下,分批轰炸了沈阳、长春、吉林、哈尔滨、齐齐哈尔、朝阳等军工中心和交通要冲。由于日机惧阵,开战第一天便逃掉,苏军完全掌握了制空权,地面部队在没有空袭担忧的情况下,迅速向前推进。
        东北战局急转直下。日军抵抗不大,苏军进展很快。8月11日,后贝加尔方面军攻占鲁北、洮南、多伦多等地;远东第1方面军北翼部队,到8月14日已攻占牡丹江等地;远东第2方面军在8月14日前攻占了饶河、宝清,并封锁了孙吴。
        日关东军总司令部获悉苏军越过大兴安岭正向长春、沈阳急进时,于8月12日匆匆将总指挥部由长春迁往通化。
        8月14日,日本政府宣布接受《波茨坦公告》,接受投降。8月15日,日本天皇广播投降诏书,关东军士气更加低落。日军除在个别筑垒地域顽强外,已完全失去抵抗。8月18日,关东军总司令山田乙三向远东苏军司令部提出谈判的请求。晚17时,苏军代表指出,只有当日军开始投降就俘时,苏军的军事行动才会停止。8月18日3时20分,山田通过无线电答复苏军,准备履行一切投降条件。与此同时,苏军最高统帅部也发出命令:“缴械投降不得迟于20日12时,在日军放下武器投降的地段上,停止战斗行动。”
        8月17 日以后,苏军加快了推进速度。8月19日,进占齐齐哈尔,20日进占长春、沈阳。同日,远东第1方面军也进占佳木斯,并向哈尔滨开进。22日,后贝加尔方面军的一支坦克部队200人,乘几架运输机到达旅顺、大连。23、24日,苏军坦克部队乘大车进占大连东北腹地,并在中国出关作战的八路军和东北抗日联军的协助下,顺利地进占所有的重要城镇。到8月底,在中国东北和朝鲜北部的关东军部队,全被解除武装。
        从8月9日开战以后历时3周,苏军取得全部的胜利。苏军在击败德国法西斯后便挥师东进,在中国人民和朝鲜人民的有力配合下,击溃了霸占中国江北多年的日本关东军和其他日军。
        在苏联于8月8日对日宣战的次日,中共中央主席毛泽东发表《对日冠的最后一战》的声明,向全国人民下达了最后打败日本侵略者的动员令,号召举行全国规模的反攻,配合苏军与同盟国军,向日伪军实施广泛的进攻。8月10日,延安总部发布大反攻的命令,要八路军、新四军及其他人民军队向敌人展开全面进攻,并向敌伪军发出最后通牒,限期投降,如遇反抗,坚决歼灭之。11日,延安总部又命令华北和山东有关部队立即从原地出发,向热河、察哈尔及东北各地进军,配合苏联红军作战。饱受日军长期奴役的中国东北人民,欢迎苏军出兵,给予苏军以支援,使苏军获得大量牛羊等补充部队的给养。对于苏军中少数人员的违纪行为,均以友谊为重给予谅解。
        苏联对日宣战,苏军出兵中国东北,粉碎了日军关东军的主力,共击毙伤俘日军68万余人。这一胜利,缩短了对日作战时间,加速了日本的投降。