1945年8月8日，蘇聯(lián)外長莫洛托夫在克里姆林宮召見日本駐蘇大使，通知他從即日起蘇日兩國之間外于戰(zhàn)爭狀態(tài)。8月9日下午5時，百萬蘇軍越過國界，向日本關(guān)東軍發(fā)動進攻。
在雅爾塔會議和波茨坦會議以后，斯大林就開始準備對日本法西斯軍隊的進攻了。早在4月27日，蘇軍統(tǒng)帥部即將華西列夫斯調(diào)離白俄羅斯第3方面軍，著手制定對日作戰(zhàn)計劃。5至7月，大批蘇軍和作戰(zhàn)物資源源不斷調(diào)到東方。到8月初，已有160萬軍隊、26000門各種火炮、5500輛坦克和自行大炮、5200架作戰(zhàn)飛機，部署在中國東北邊境。具體配置是：
由馬利諾夫斯基元帥指揮的后貝加爾方面軍，編成內(nèi)有4個合成集團軍、1個坦克集團軍、1個騎兵機械化集群，共65.4萬人，待命于蒙古東部塔爾察格布拉克地區(qū)，擬向沈陽、長春方向?qū)嵤┲饕粨簟?br>由麥列茨科夫元帥指揮的遠東第1方面軍，編成內(nèi)轄4個合成集團軍共58.7萬人，待命于興凱湖東南地區(qū)，擬向綏芬河、牡丹江方向?qū)嵤┲饕粨簟?br>由普爾卡耶夫大將指揮的遠東第2方面軍，編成內(nèi)轄3個合成集團軍及其他部隊，共33.7萬人，待命于列寧斯科耶地區(qū)，擬沿松花江向哈爾濱方向?qū)嵤┲饕粨簟?br>蘇軍攻擊的主要目標是殲滅盤據(jù)在中國東北地區(qū)號稱“皇軍之花”的日本關(guān)東軍。早在1944年9月，日本大本營就已命令駐守在中國東北的關(guān)東軍做好對蘇作戰(zhàn)準備，以應(yīng)付蘇軍出兵。在戰(zhàn)略上，日本大本營的方針是，以對本土決戰(zhàn)有利為根本方針，不拘泥于中蘇邊境的防守，以中國東北和朝鮮為一體實行全面持久的防御作戰(zhàn)體系。
日本在兵力的部署上有3條防線：1.東部由第1方面軍負責(zé)，編成內(nèi)轄10個師團24萬人，防守饒河、佳木斯、敦化、圖們一線；2.西部由第3方面軍負責(zé)，編成內(nèi)轄9個師團共20萬人，駐守在洮南、長春、沈陽一線；3.北部和西部由獨立第4軍負責(zé)，編成內(nèi)轄3個師團共10萬人，駐守在孫吳、愛琿、海拉爾、齊齊哈爾、哈爾濱一線。
在蘇聯(lián)出兵前夕，日本關(guān)東軍用于對蘇作戰(zhàn)的兵力，連朝鮮北部的算在一起總計為24個師團，大約75萬人。此外，還有為數(shù)不多的偽滿和偽蒙的軍隊?？偣蔡柗Q百萬人。
根據(jù)蘇軍最高統(tǒng)帥部對日作戰(zhàn)計劃，蘇軍的作戰(zhàn)部署是《蒙古的東突出部和沿海州東西兩面對盤踞在中國東北的日本關(guān)東軍實行主要的突擊，并從北面實行輔助的突擊，以便速戰(zhàn)速決，分割與圍殲關(guān)東軍于東北的腹地，不讓戰(zhàn)爭曠日持久。
8月9日零時，蘇軍分兵4路，長驅(qū)直入。第1路從后貝加爾方面進攻長春和沈陽，切斷關(guān)東軍同華北日軍的聯(lián)系；第2路進攻承德、錦州和張家口；第3路從海參崴方面進攻吉林和哈爾濱；第4路從伯力、海蘭泡方面進攻哈爾濱和齊齊哈爾。與此同時，蘇聯(lián)太平洋艦隊在朝鮮北部以及南庫頁島、千島群島登陸，協(xié)同陸軍作戰(zhàn)。
地面進攻開始后，蘇軍出動了480多架次轟炸機，在大批殲擊機掩護下，分批轟炸了沈陽、長春、吉林、哈爾濱、齊齊哈爾、朝陽等軍工中心和交通要沖。由于日機懼陣，開戰(zhàn)第一天便逃掉，蘇軍完全掌握了制空權(quán)，地面部隊在沒有空襲擔(dān)憂的情況下，迅速向前推進。
東北戰(zhàn)局急轉(zhuǎn)直下。日軍抵抗不大，蘇軍進展很快。8月11日，后貝加爾方面軍攻占魯北、洮南、多倫多等地；遠東第1方面軍北翼部隊，到8月14日已攻占牡丹江等地；遠東第2方面軍在8月14日前攻占了饒河、寶清，并封鎖了孫吳。
日關(guān)東軍總司令部獲悉蘇軍越過大興安嶺正向長春、沈陽急進時，于8月12日匆匆將總指揮部由長春遷往通化。
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，日本天皇廣播投降詔書，關(guān)東軍士氣更加低落。日軍除在個別筑壘地域頑強外，已完全失去抵抗。8月18日，關(guān)東軍總司令山田乙三向遠東蘇軍司令部提出談判的請求。晚17時，蘇軍代表指出，只有當(dāng)日軍開始投降就俘時，蘇軍的軍事行動才會停止。8月18日3時20分，山田通過無線電答復(fù)蘇軍，準備履行一切投降條件。與此同時，蘇軍最高統(tǒng)帥部也發(fā)出命令：“繳械投降不得遲于20日12時，在日軍放下武器投降的地段上，停止戰(zhàn)斗行動?！?br>8月17 日以后，蘇軍加快了推進速度。8月19日，進占齊齊哈爾，20日進占長春、沈陽。同日，遠東第1方面軍也進占佳木斯，并向哈爾濱開進。22日，后貝加爾方面軍的一支坦克部隊200人，乘幾架運輸機到達旅順、大連。23、24日，蘇軍坦克部隊乘大車進占大連東北腹地，并在中國出關(guān)作戰(zhàn)的八路軍和東北抗日聯(lián)軍的協(xié)助下，順利地進占所有的重要城鎮(zhèn)。到8月底，在中國東北和朝鮮北部的關(guān)東軍部隊，全被解除武裝。
從8月9日開戰(zhàn)以后歷時3周，蘇軍取得全部的勝利。蘇軍在擊敗德國法西斯后便揮師東進，在中國人民和朝鮮人民的有力配合下，擊潰了霸占中國江北多年的日本關(guān)東軍和其他日軍。
在蘇聯(lián)于8月8日對日宣戰(zhàn)的次日，中共中央主席毛澤東發(fā)表《對日冠的最后一戰(zhàn)》的聲明，向全國人民下達了最后打敗日本侵略者的動員令，號召舉行全國規(guī)模的反攻，配合蘇軍與同盟國軍，向日偽軍實施廣泛的進攻。8月10日，延安總部發(fā)布大反攻的命令，要八路軍、新四軍及其他人民軍隊向敵人展開全面進攻，并向敵偽軍發(fā)出最后通牒，限期投降，如遇反抗，堅決殲滅之。11日，延安總部又命令華北和山東有關(guān)部隊立即從原地出發(fā)，向熱河、察哈爾及東北各地進軍，配合蘇聯(lián)紅軍作戰(zhàn)。飽受日軍長期奴役的中國東北人民，歡迎蘇軍出兵，給予蘇軍以支援，使蘇軍獲得大量牛羊等補充部隊的給養(yǎng)。對于蘇軍中少數(shù)人員的違紀行為，均以友誼為重給予諒解。
蘇聯(lián)對日宣戰(zhàn)，蘇軍出兵中國東北，粉碎了日軍關(guān)東軍的主力，共擊斃傷俘日軍68萬余人。這一勝利，縮短了對日作戰(zhàn)時間，加速了日本的投降。