Воля финнов к обороне укрепилась, когда главнокомандующим армией был назначен 72-летний фельдмаршал Густав Маннергейм. Возвращение Маннергейма на военную стезю произошло еще в 1931 г., когда он возглавил консультативный оборонный совет. В качестве главы совета Маннергейм активно содействовал в середине 30-х годов развитию политики скандинавского нейтралитета в Финляндии. Ее целью являлось избежание как раз той войны, в которую теперь была втянута Финляндия. Важным звеном политической кампании Маннергейма был курс на классовое примирение, благодаря которому его авторитет отныне признавался также в социал-демократических кругах. Несмотря на то что осенью 1939 г. Маннергейм весьма критически относился к непреклонности Финляндии и призывал к тактическим уступкам СССР, уговорить его принять на себя, когда в этом возникла надобность, командование армией, оказалось нетрудно.
Через два дня после начала войны премьер-министром страны был назначен Ристо Рюти — директор Банка Финляндии, либерал с хорошей репутацией. Его коалиционное правительство лихорадочно пыталось возобновить переговоры с Советским Союзом. Одновременно правительство Рюти взывало к Лиге Наций с просьбой принять меры против вторжения СССР в страну. Швеция оказала Финляндии крупную материальную помощь, а также прислала группу добровольцев, но другие страны не предоставили Финляндии никаких вспомогательных формирований. Больше всего Финляндии помогло время года — необыкновенно суровая зима, затруднявшая продвижение Красной Армии (впрочем, плохо скоординированное) к Ботническому заливу. Уже во вторую неделю войны финским войскам удалось остановить советское наступление на Карельском перешейке. После того как в течение последующих четырех-пяти недель несколько русских дивизий были окружены и обезврежены в обширных лесных областях на востоке и на севере, Сталин начал осознавать, что он столкнулся с проблемой. Наибольшую известность получила победа финнов в Суомуссальми, где две советские дивизии были расчленены и впоследствии ликвидированы.
Численный перевес Красной Армии был велик уже с самого начала (СССР — 450 тыс. человек, Финляндия — 300 тыс.). Этот перевес возрастал в течение всей войны благодаря значительным подкреплениям. Советское превосходство в боевой технике и боеприпасах являлось неоспоримым, но на стороне обороняющихся были арктическая зима и огромные леса. Лыжные подразделения финнов быстро и эффективно атаковали захватчиков как по флангам, так и с тыла. Чем дольше шла война, тем больше возрастал риск того, что западные державы сдержат свои обещания послать войска на помощь Финляндии. Поэтому Сталин отступил от своего первоначального плана оккупации страны. В феврале 1940 г. Красная Армия начала еще более ожесточенное наступление на Карельском перешейке с целью вынудить финское правительство пойти на скорый мир и значительные уступки: таким образом, советский престиж был бы спасен,
Теперь позиции финнов на Карельском перешейке ослабли. Резко возросло количество погибших. Резервы были совершенно истощены. В начале марта Красная Армия достигла восточных пригородов Выборга. В этой ситуации финское правительство принялось зондировать почву для мирных переговоров с Москвой, хотя минимальные требования СССР сводились к передаче всей Карелии и сдаче Советскому Союзу в аренду мыса Ханко для устройства военной базы. Параллельно с этим продолжались переговоры с западными державами, планировавшими замаскировать свою оккупацию шведских рудных месторождений в Норланде под военную помощь, оказываемую Финляндии. Из Швеции Германия ввозила наибольшую часть потребляемой железной руды, поэтому Берлин, со своей стороны, призывал финское правительство согласиться на советские требования. Германия все еще была союзницей СССР, но за кулисами немцы уже дали понять финскому правительству, что утраченные в ходе Зимней войны территории будут возвращены Финляндии с лихвой — после того, как Германия завоюет и разгромит Советский Союз.
Тринадцатого марта 1940 г. правительство Финляндии подписало в Москве мирный договор, который удовлетворял советским требованиям по всем существенным пунктам. Полуостров Ханко сдавался в аренду на 30 лет для создания советской военно-морской базы, Неслучайным был тот факт, что новая государственная граница в целом следовала границе, проведенной по Ништадтскому миру 1721 г. Еще осенью 1939 г. Сталин указывал, что, по мнению его генералов, безопасность города на Неве требовала возвращения к границе времен Петра Великого. Как СССР, так и Финляндия воспринимали этот мирный договор лишь как временное решение. В своей речи в парламенте сразу после заключения мира премьер-министр Рюти подчеркнул, что труд по восстановлению страны должен «вершиться с мечом в одной руке и мастерком каменщика — в другой».
Такого же мнения придерживался и Маннергейм, слова которого имели наибольший вес, когда было решено склониться перед советскими требованиями.