Война для СССР с первых дней обернулась сплошным кошмаром тяжёлых боёв. Карл Густав Маннергейм — председатель Совета государственной обороны Финляндии, главнокомандующий финской армией — сумел блестяще организовать оборону страны. Так называемая линия Маннергейма с мощными дотами и дзотами стала непреодолимым препятствием для солдат и боевой техники Красной армии. Финны ожесточённо бились, отстаивая занимаемые рубежи. Полегло множество красноармейцев, взламывавших неприступную систему оборонительных сооружений...
Встретив упорное сопротивление маленькой страны, советское командование было вынуждено на некоторое время приостановить боевые действия. На Карельском перешейке была срочно сформирована ещё одна, новая армия — 13-я и образован Северо-Западный фронт под командованием командарма 1-го ранга Семёна Константиновича Тимошенко. Членом Военного совета фронта стал Жданов.
С 11 февраля наступление советских войск возобновилось. Значительно пополнившись живой силой и техникой, Красная армия всей своей удвоенной мощью обрушилась на финскую оборону. Вначале, в течение нескольких дней, шла массированная бомбардировка главной полосы линии Маннергейма тяжёлой артиллерией и авиацией. Потом — яростные атаки пехоты. В результате трёхдневного штурма была прорвана первая линия обороны. 17 февраля финны отошли на вторую линию. В течение 21—28 февраля была прорвана вторая полоса обороны, советские части вышли на оперативный простор.
В финляндском правительстве окончательно поняли: шансов на продолжение борьбы не осталось, и оно обратилось к СССР с предложением начать переговоры. 12 марта в Москве был заключён мирный договор. Но война ещё продолжалась — 13 марта советские войска провели штурм Выборга и овладели им.
Согласно заключённому мирному договору, к СССР отошли Карельский перешеек, крупные города Выборг и Сортавала, ряд островов в Финском заливе, часть финской территории с городом Куолаярви, часть полуостровов Рыбачий и Средний. Ладожское озеро стало внутренним озером СССР. Советский Союз получил в аренду часть полуострова Ханко (Гангут) сроком на 30 лет под военно-морскую базу.
Это — большой выигрыш от войны. Но Советское государство серьёзно пострадало на международной арене: СССР был объявлен агрессором и исключён из Лиги Наций.
По итогам закончившейся войны значительная часть её участников была отмечена государственными наградами: медалями, орденами, присвоением звания Героя Советского Союза.
Финская кампания обошлась стране тяжелейшими человеческими жертвами. Красная армия потеряла 126 875 солдат и командиров. Из них убитыми в сражениях — 65 384 человека, остальные — пропавшие без вести, умершие. Ранеными, обмороженными, контуженными, заболевшими — 265 тысяч, пленными — 5567 человек.
Итого: общая убыль в советских войсках за 105 дней военных действий составила 391 800 человек.
Финская сторона потеряла, по современной оценке, убитыми 48 300 (в финской «Сине-белой книге» 1940 года указывалась цифра убитых — 24 912) человек. Ранеными — 250 тысяч (по финским данным — 45 тысяч), пленными — 806 человек.
Данные о потерях в Советско-финляндской войне с обеих сторон на протяжении уже многих лет и в советское время, и теперь, постоянно варьируются от завышения к занижению и наоборот.
О Финской кампании историки при жизни Сталина, да и потом не очень распространялись. Лишь когда распался Советский Союз, многие из них в полный голос заговорили о том, что для СССР она была позором, намеренно умалчивая, что мы, увеличив территорию, отодвинули госграницу от Ленинграда. О Красной армии сложилось весьма неблагоприятное впечатление, хотя всем понятно, что в «зимней войне» финны не могли избежать поражения от советских вооружённых сил. Но какой ценой для СССР было нанесено это поражение...
Известный советский поэт Александр Твардовский в 1943 году написал стихотворение «Две строчки», в котором не побоялся бросить тень на Советско-финляндскую войну:
14—17 апреля 1940 года состоялось заседание Главного военного совета РККА с участием как высшего командного состава с Финского фронта, так и командующих округов и армий. Выступивший на заседании Сталин подверг суровой критике Наркомат обороны и лично Ворошилова. Говоря об уроках Советско-финляндской войны, он подчеркнул, что культ опыта Гражданской войны помешал нашим командирам перестроиться на новый лад.