Война, как и было обещано союзникам, была объявлена ровно через 3 месяца после победы в Европе, 8 августа 1945, через два дня после первого применения США ядерного оружия против Японии (Хиросима) и накануне атомной бомбёжки Нагасаки.

На рассвете 9 августа 1945 года советские войска начали боевые действия. Учитывая опыт войны с немцами, укрепленные районы японцев обходились подвижными частями и блокировались пехотой. Из Монголии в центр Маньчжурии наступала 6-я гвардейская танковая армия генерала Кравченко.

Это было рискованное решение, поскольку впереди были труднопроходимые Хинганские горы. 11 августа техника армии встала из-за отсутствия топлива. Но был использован опыт немецких танковых частей – доставка горючего танкам транспортными самолётами. В итоге к 17 августа 6-я гвардейская танковая армия продвинулась на несколько сот километров – и до столицы Маньчжурии города Чаньчунь оставалось около ста пятидесяти километров. Первый Дальневосточный фронт к этому времени сломил сопротивление японцев на востоке Маньчжурии, заняв крупнейший город в том регионе – Муданьцзянь. В ряде районов в глубине обороны советским войскам пришлось преодолевать ожесточённое сопротивление противника. В полосе 5-й армии с особой силой оно было оказано в районе Муданьцзяна. Были случаи упорного сопротивления противника в полосах Забайкальского и 2-го Дальневосточного фронтов. Японская армия предпринимала и неоднократные контратаки. 17 августа 1945 в Мукдене советские войска взяли в плен императора Маньчжоу-Го Пу И (ранее – последний император Китая).
В результате войны СССР фактически вернул в свой состав территории, утраченные Российской империей в 1905 году по итогам Портсмутского мира (южный Сахалин и, временно, Квантун с Порт-Артуром и Дальним), а также ранее уступленную Японии в 1875 году основную группу Курильских островов и закреплённую за Японией Симодским договором 1855 года южную часть Курил.

Последняя территориальная потеря Японией не признана до сих пор. Согласно Сан-Францисскому мирному договору Япония отказалась от любых притязаний на Сахалин (Карафуто) и Курилы (Тисима Рэтто). Но договор не определял принадлежность островов и СССР не подписал его. Однако в 1956 году была подписана Московская декларация по которой прекращено состояние войны и установлены дипломатические и консульские отношения СССР с Японией. В 9 статье Декларации в частности сказано:
Левая кавычка "СССР, идя навстречу пожеланиям Японии и учитывая интересы японского государства, соглашается на передачу Японии островов Хабомаи и острова Сикотан с тем, однако, что фактическая передача этих островов Японии будет произведена после заключения Мирного Договора". Правая кавычка

Тем самым Япония подтвердила юрисдикцию СССР над всеми Курилами и Сахалином. Тем не менее, сразу же после подписания Япония начала требовать возврата всей Южной группы Курил, как предварительного условия для переговоров по Мирному Договору. Эта позиция японского правительства сохранилась до сих пор и препятствует заключению Мирного Договора между Японией и Россией, как преемницей СССР. Впрочем, территориальные претензии Япония предъявляет и другим соседям, хотя и заключила с ними Мирные Договора: Тайвань – 1952 год, Южная Корея – 1965 год, Китай – 1978 год.