1945年8月15日，日本政府宣布投降，但关东军并未停止抵抗。苏军继续进攻。后贝加尔方面军于16和17日相继攻占扎兰屯、洮南、通辽、赤峰、张北等地。
由于道路泥泞，坦克集团军只能沿铁路路基运动，每昼夜前进速度平均40至50千米，主力在先遣支队后面跟进，部分兵力继续围攻海拉尔筑垒地域。
远东第一方面军的第一和第五集团军于17日攻占牡丹江市，俘日军40000余人。当日，方面军右翼第三十五集团军进占勃利，左翼第二十五集团军进占图们，并向朝鲜推进。
部分兵力仍在虎头和东宁筑垒地域同日守军进行激烈争夺战。远东第二方面军的第十五集团军于17日攻占佳木斯后，沿松花江追击退却之日军。第二集团军在航空兵和炮兵支援下，对孙吴筑垒地域展开猛烈攻击。
8月17日，关东军下令停止抵抗，日军开始投降。鉴于各兵团离战役目标尚远，华西列夫斯基于18日命令各方面军派出快速支队，迅速进占重要城市和交通枢纽。
从18日起，苏军以临时编组的小分队，先后在13个重要城市实施空降，控制机场和市区重要目标，接受日军投降。20和21日，东西对进的苏军快速支队分别在哈尔滨、长春、沈阳会合。驻守虎头和东宁筑垒地域的日军，直到8月26日才停止抵抗。
与此同时，8月11日至25日，苏军第十六集团军在太平洋舰队部分兵力的协同下，实施了南库页岛进攻战役；8月18日至9月1日，远东第二方面军一部在第十六集团军一部和太平洋舰队的编队协同下，实施了千岛群岛登陆战役。
此前，南库页岛战役已开始。8月10日，远东第二方面军军事委员会给第十六集团军下达了如下任务：令配有加强兵器的步兵第五十六军，于8月11日10时，在航空兵支援下向古屯、气屯、上敷香、内路等方向发起进攻，突破日步兵第八十八师在古屯筑垒地域的防御，攻占上敷香、敷香和内路等城。随后，该军奉命不得在内路、敷香一带停留，而应沿该岛的东西两岸继续向南进攻，肃清南库页岛的全部日军。经过5天的顽强战斗，步兵第五十六军越过日军前沿地带，于8月16日突破了古屯筑垒地域的主要防御地带。攻下古屯地域后，日军在国境线上所构筑的整个防御体系就被打垮了。残存的几个抵抗支点已被苏军围困，继而被消灭。苏步兵第五十六军的基本兵力继续向南进攻。与此同时，远东第二方面军的部队在太平洋舰队的协同下，还进行了数次登陆战役，目的是使日军不能从日本本土向库页岛增调兵力，以便迅速围歼岛上日军，解放南库页岛全境。8月16日，登陆部队攻占了该岛西岸的惠须取（索勃列沃）海港及其市区。8月20日，另一支登陆部队攻占了真冈海港及其市区。这支部队继续向东南方向发起进攻，于8月25日攻占了雷多加以及重要的海港和海军基地大泊。8月21日，向丰原方向发展进攻的步兵第五十六军，攻下了海港敷香和内路等城市。为了更快地击溃和肃清南库页岛的日军部队，苏空降兵于8月24日在落合、丰原等地的机场着陆。8月25日，第十六集团军的主力赶来与空降兵会合。
经过激战，第十六集团军在古屯地域突破了日军强固的边境筑垒防线，向南库页岛腹地推进了360公里，并在太平洋舰队的舰艇协同下，粉碎了日步兵第八十八师，迫使日第五方面军18000名官兵缴械投降。
苏军在中国东北和库页岛的顺利进攻，为实施肃清千岛群岛日军的登陆战役造成了有利形势。日军在千岛群岛上构筑了极为强固的防御工事，封锁了苏联海军由鄂霍次克海驶往太平洋的一切出口。战役于8月18日晨开始。苏步兵第一〇一师和海军陆战队一个营组成的登陆队，在第四二八榴弹炮团及其他加强兵器的支援下，在占守岛登陆。
登陆是在出人意料的浓雾中进行的。日军发现登陆兵后，企图用反冲击将其赶下海去，但未成功。日军的人员和技术装备遭到很大损失，溃散成许多小股，向该岛腹地逃窜。
到8月23日傍晚，岛上的12000名日军官兵便向苏军投降。到9月1日，苏军肃清了千岛群岛所有岛屿上的日本军队，日军的47000名官兵缴械投降。
远东战役，苏军共歼关东军、伪满军和伪蒙军的全部，第十七和第五方面军的一半，总共10个军、一个集团军级集群和一个区舰队。日军损失官兵约70万人，其中83000余人被击毙，60.9万余人被俘。俘虏中有陆海军将级军官148名。苏军伤亡32000余人。
被苏军缴械与俘虏的有：日军的23个步兵师、10个步兵旅、1个摩托化敢死旅、2个坦克旅、2个航空旅、1个步兵师和1个骑兵师，以及其他各兵种和特种兵的许多兵团和部队。
苏军缴获了大量的战利品。仅后贝加尔方面军和远东第一方面军就缴获1565门火炮、2139门迫击炮和600辆坦克、861架飞机、9508挺轻机枪、2480挺重机枪、2129辆汽车、约1.8万匹马、679座仓库及许多其他战斗技术装备和军用物资。远东第二方面军和红旗黑龙江区舰队俘获日军松花江江上军的全部舰艇。
苏军发动远东战役，不仅士气高昂，兵力雄厚，而且占有政治上、经济上、军事上和外交上的全面优势，并集中使用了最新技术成果和在苏德战争中的作战经验，利用了日军在作战指导上的一系列失误，从而加速了对日作战的迅速胜利。
反观日本，在苏联发动远东战役时，其政治、经济、军事、外交都面临总崩溃。首先，日军大本营在“本土决战”与坚守“满洲”之间举棋不定。1945年5月，日军大本营明确指出：苏军进攻“满洲”，北部正面是辅助突击方向，东西两面将采取向心突击；决战的主力位于西部正面，东部为决战的次要方向。这说明，日军对苏军进攻企图的判断基本上是正确的。依据这一判断，理应建立以大兴安岭为屏障的西部防御体系。然而，关东军在西部正面只配置了3个多师兵力，而且防御工事薄弱，主力却部署在哈尔滨、长春、沈阳以东地区。
随着战争形势日益对日本不利，日军大本营于6月作出“维护国体，保卫皇土”为目标的决策。这一决策，实际上是在战略上实行总收缩，放弃“满洲”，保卫朝鲜和日本本土。据此，关东军不得不把主要兵力部署在东部和南部地区，以便阻止苏军南下朝鲜，掩护本土决战。对西部防御，既不愿放弃，又无力坚守，只好将兵力收缩至通化、临江一线建立防御体系，但终因兵力不足，在苏军强大攻势面前，一击即溃。
其次，日军由长期的进攻战略被迫转为防御战略，军事体系转不过来，防御准备不足。另外，对苏军进攻的时机判断错误，也导致了日军一触即溃。最后，作战思想不统一，指挥不稳定，也是关东军战败的原因。
§§第五章 空袭东京