1945年8月9日零时10分,苏联百万大军分四路越过中苏、中蒙边境,向日本驻守东北军之关东发动全线进攻。同时,苏海军太平洋舰队也先后在朝鲜北部、千岛群岛登陆,协同陆军作战。在苏军的强大攻势面前,关东军节节后退。自2月雅尔塔会议以后,苏联最高统帅部即开始对日作战之准备。到8月初,已在东北边境部署了150多万军队、2.6万多门大炮、5500辆坦克、5000架飞机,总兵力远远超过日本关东军。
8月15日,日本天皇广播投降诏书。17日,苏联元帅、远东军总司令华西列夫斯基向日军发出通牒,要日军放下武器,全部投降。18日,关东军司令官山田乙三下令向苏军投降。20日,关东军开始向苏军缴械。至8月30日止,在中国东北和朝鲜北部的关东军全部解除武装,苏军对日作战结束。