1945年8月9日，苏联政府对日宣战。1945年8月9日凌晨1时，苏军开始向驻扎在中国东北 地区的关东军发动攻击。黑龙江地区是苏军对日作战的主要战区。
　　　　苏后贝加尔方面军第三十六集团军兵分3路，向满洲里、齐齐哈尔方向发起攻击。9日晚 ，集团军先遣支队从左翼进抵海拉尔，尔后向牙克石进行迂回攻击。集团军主力在伊列克得 、博克图和扎兰屯地区，同日军一一九师展开激战。3天共歼日军4900人，俘32265人。占领 博克图和扎兰屯后，分4路发展进攻：一路经甘南、五家子进入齐齐哈尔地区；一路经七棵树 、大坑、立发屯到齐齐哈尔地区；一路经碾子山、龙江、昂昂溪，向安达、哈尔滨方向进攻 ；一路经头道沟、新立屯、扎赉特旗至泰来。19日，苏军占领齐齐哈尔。
　　　　苏远东第一方面军第一集团军主力兵分两路向牡丹江方向实施突击。左路第二十六军从 克拉叶瓦地区发起进攻，10日在穆棱歼日军一二四师一部，残部退守牡丹江地区。12日，先 遣支队进抵桦林，与日军一三五师激战3小时，歼日军900人，苏军亦受重大损失，第二五七 坦克旅仅剩7辆坦克。14日，主力抵达爱河附近。15日与退守在爱河附近的日军一二六、一三 五师交战。苏军在大量坦克和炮兵的掩护下，经两天激战，于16日攻占日军一二六师阵地， 歼日军一三五师5个营，苏军损失坦克60辆。16日晨，第二十二师首先从桦林地区强渡牡丹江 ，向牡丹江市进攻。同日9时，第三○○师和第七十七、二五七坦克旅攻占爱河车站，尔后在 第五集团军协同下渡江向市区进攻，经激烈巷战，于傍晚占领牡丹江市，全歼日军一二二师 。右路第五十九军从斯卡里斯大亚地区发起进攻，经半截河、平阳镇、鸡西，于14日晨占领 林口。一一二筑垒守备部队由土里洛格地区向北发起进攻，12日协同第三十五集团军攻占密 山，尔后与五十九集团军会合。
　　　　苏军第五集团军由格罗捷阔沃向穆棱、牡丹江方向发起进攻，经3天激战，突破绥芬河日 军防线，于11日渡过穆棱河，向牡丹江挺进。15日，该集团军主力前出至爱河，16日协同第 一集团军攻占牡丹江市。
　　　　苏军第三十五集团军分左右两个方向实施突击。左翼第六十六、三六三师渡过松阿察河 ，以其主力进攻密山；另一部进攻虎林，12日，左翼部队占领虎林、密山。此后，六十六师 向勃利挺进，在黑岗与日军激战1天，17日占领勃利，三六三师亦于17日抵达鸡西。右翼第二 六四师和一○四筑垒守备部队，从伊曼、上尼柯里斯阔耶等3个方向强渡乌苏里江，于10日占 领虎头镇。二六四师留1个团和一○九筑垒守备部队围攻虎头筑垒日军，以另两个团向虎头、 勃利运动，与六十六师会合。虎头筑垒围歼战，持续到26日，歼日军3000多人。
　　　　苏远东第二方面军第十五集团军兵分两路从列宁斯阔耶和尼柯斯克地区强渡黑龙江。集 团军左翼在阿穆尔区舰队支援下，以1个团兵力于9日上午攻占抚远，尔后主力于当日晚渡江 向同江、富锦筑垒关东军发起进攻。11日，该部在航空兵的掩护下，占领同江，15日攻占富 锦、全歼日军1个团。夺取富锦后，苏军以2个团的兵力，由区舰队护送，在马虎里山区登陆 ，主力两个师在区舰队协同下，经丁家屯、集贤，于17日攻占佳木斯，伪满军第七旅投降， 18日占领依兰，俘日军3900人。集团军右翼实施登陆后，攻占萝北、延兴，13日攻占鹤岗， 俘日军500人。尔后一路经鹤立到佳木斯与主力会合，一路经鹤立、汤原，与依兰的主力会合 。21日，集团军先遣支队进入哈尔滨。
　　　　苏军第五独立步兵军在阿穆尔区舰队支援下，以一部兵力强渡乌苏里江，攻占东兴镇； 主力于11日渡过乌苏里江，攻占饶河。尔后，先遣支队沿花砬子、大和镇、占领宝清，19日 到达勃利与第三十五集团军会合。
　　　　8月11日凌晨，红旗第二集团军主力，在航空兵支援下，从左翼强渡黑龙江，与孙吴筑垒 日军一二三师及守备部队在四不漏子激战7昼夜。苏军攻克神武屯、相漠山等日军抵抗枢纽部 ，俘日军1．7万人。与此同时，先遣支队向南进攻，18日占领龙镇，21日占领北安。以后该 部从3个方向发展进攻，先后进入哈尔滨和齐齐哈尔。右翼第三九六师和一个坦克旅从海兰泡 、穆拉夫约夫卡地区渡江登陆，12日与瑷珲筑垒日军展开激战，经11天战斗，迫使日军4520 人投降。
　　　　驻扎在黑龙江地区的日本关东军，在苏联红军的猛烈打击下，仅抵抗10多天，即全部溃 败。