5 апреля 1945 года СССР по договоренности с союзниками денонсировал пакт о ненападении с Японией. С апреля по август СССР перебросил на Дальний Восток (по одноколейной Транссибирской магистрали) 136 тыс. железнодорожных вагонов с войсками и грузами. К концу июля на Дальнем Востоке были развернуты три фронта: Забайкальский (командующий — маршал Малиновский), 1-й Дальневосточный (маршал Мерецков), 2-й Дальневосточный (генерал армии Пуркаев), монгольские и китайские части. В операции также были задействованы Тихоокеанский флот и Амурская флотилия. Руководил советскими войсками маршал Советского Союза Василевский.
Общая численность советской группировки составила 1570 тыс. солдат и офицеров, 27 106 орудий и минометов, 5250 танков и самоходных артиллерийских установок, 5171 самолет. Японские войска на ТВД (Маньчжурия, Корея, Сахалин и Курильские острова) насчитывали 1,2 млн человек (из них около 1 млн — в составе Квантунской армии), 1215 танков, 6640 орудий и минометов, 26 кораблей и 1907 боевых самолетов.
Официально война Японии была объявлена 8 августа, а боевые действия начались 9-го, однако из-за разницы во времени между Москвой и Дальним Востоком в действительности советские войска перешли границу практически в момент объявления войны.
Полоса наступления составила 5130 км. Основная роль отводилась Забайкальскому фронту, который должен был двигаться из Монголии на восток. 1-й Дальневосточный фронт наступал из Приморья на юг и запад, после соединения двух этих фронтов Квантунская армия должна была быть окружена.
Наиболее мощная группировка японцев была развернута вдоль границ Приморья. Здесь советские войска сумели добиться полной внезапности, начав наступление без артиллерийской подготовки и авиационной поддержки, и уже в первый день наступления захватили приграничные укрепрайоны.
На участке Забайкальского фронта в первые дни японцы не оказывали серьезного сопротивления, так как их основные силы находились в глубине обороны. Кроме того, ключевые горные перевалы захватывались подвижными отрядами, что лишало японцев возможности начать затяжные бои в горах.
Благодаря этому 6-я танковая армия (освобождавшая в мае 1945 года Прагу) преодолела горный хребет Большой Хинган (продвинувшись только в первые сутки на 150 км) и упредила развертывание противника.
11 августа началась советская десантная операция по захвату Сахалина. Оборону японцев удалось прорвать только после недели ожесточенных боев (окончательно части японских войск на острове прекратили сопротивление только 25 августа).
К 13 августа 6-я танковая армия вышла на равнинную часть Центральной Маньчжурии (всего за 11 суток наступления она преодолела 810 км, а ее передовые отряды — 1100 км, поставив рекорд по темпам наступления в мировой военной истории).
14 августа совместное совещание Высшего военного совета и правительства в присутствии императора приняло решение о капитуляции, однако военные действия в Китае не прекратились.
К 15 августа советские войска расчленили Квантунскую армию и вышли в тыл основным силам противника. Японцы оказались перед угрозой окружения.
16 августа в портах Южного Сахалина были высажены морские десанты с тем, чтобы ускорить разгром отступавшего противника и предотвратить его эвакуацию на Хоккайдо.
17 августа командующий Квантунской армией Отодзо Ямада обратился к советскому командованию с просьбой прекратить боевые действия. Однако многие части японцев продолжали сопротивление и даже пытались контратаковать. В связи с этим советские военачальники предъявили ультиматум: к 12.00 20 августа прекратить боевые действия, сложить оружие и сдаться в плен. Утром 18 августа Ямада в ответе по радио выразил готовность выполнить все условия капитуляции.
В этот же день советские войска высадили десант на Курильские острова (бои продолжались до 23 августа).
2 сентября на борту американского линкора "Миссури" состоялась церемония подписания Акта о безоговорочной капитуляции Японии. СССР формально оставался в состоянии войны с Японией до подписания Совместной декларации 1956 года, однако окончательный мирный договор не подписан и по сей день.
Война продлилась 25 дней и закончилась полным разгромом Японии