Вместе с националистическим сопротивлением советские воины своим стремительным наступлением спасли столицу Эстонии от разрушения. Нацисты готовились взорвать ее. Они завезли туда десятки тонн тола, заложили в дома мины замедленного действия. Но врагу удалось лишь взорвать телефонный узел да разрушить несколько жилых домов. Советские саперы с помощью жителей быстро разминировали город. Для спасения Таллина и его промышленных предприятий многое сделали также местные жители Таллина. Вооруженные рабочие отряды встречали мощным огнем группы немецких солдат, пытавшихся подрывать предприятия и общественные здания.
Вместе с войсками 8-й армии в освобождении Таллина приняли участие силы Краснознаменного Балтийского флота. 22 сентября восемь торпедных катеров с десантом морской пехоты вышли из Локса по направлению к городу. В 1 час 30 мин. 23 сентября, преодолев основные заграждения в Таллинской бухте, торпедные катера высадили десант в Минной гавани и содействовали войскам 8-й армии в освобождении Таллинского порта.
Выше было сказано, что подвижную группу фронта намечалось ввести в сражение на таллинском направлении. Но так как сил действовавшей здесь 8-й армии оказалось вполне достаточно для освобождения Таллина, необходимость ввода подвижной группы отпала. Это мощное соединение, имевшее 319 танков и САУ, более целесообразно было использовать на направлении Вильянди, Айнажи для преследования отходивших соединений 3-го танкового корпуса СС и 2-го армейского корпуса, чтобы совместно с войсками 2-й ударной армии не допустить их отхода в район Риги.
После освобождения Таллина войска 8-й армии продолжали преследовать отходившие остатки разгромленных соединений в направлении портов Палдиски и Хаапсалу; 2-я ударная армия, развернув свои войска в юго-восточном направлении, успешно продвигалась на Пярну, Вильянди, Айнажи. 26 сентября соединения Ленинградского фронта вышли на побережье Финского и Рижского заливов от Таллина до Айнажи, завершив освобождение всей территории Эстонской ССР, за исключением островов Моонзундского архипелага. Южнее Айнажи к побережью Рижского залива подошла 67-я армия 3-го Прибалтийского фронта.
Глава националистического правительства Эстонии, как и некоторые из членов его кабинета, вскоре был арестован. Сам О. Тииф, отсидев 10-летний срок в лагере, продолжал жить в Эстонии, а умер 5 марта 1976 года в Тарту.
С завершением освобождения материковой части Эстонии Ставка ВГК 25 сентября поставила Ленинградскому фронту и Краснознаменному Балтийскому флоту задачу изгнать противника с островов Моонзундского архипелага и лишить вражескую группу армий «Север» морского пути из Рижского залива через Ирбенский пролив.
Для проведения Моонзундской десантной операции по решению командующего Ленинградским фронтом были выделены из 8-й армии 109-й стрелковый корпус под командованием генерал-лейтенанта И. П. Алферьева и 8-й эстонский корпус под командованием генерал-лейтенанта Л. А. Пэрна. Из сил Балтийского флота в операции участвовали 1-я бригада торпедных катеров и 260-я бригада морской пехоты.
Боевые действия по освобождению островов Моонзундского архипелага начались сразу же после выхода наших войск на западное побережье Эстонии. 27 сентября 1-я бригада торпедных катеров высадила на остров Вормси десант из состава 260-й бригады морской пехоты. Поддержанный огнем кораблей и войсковой артиллерии с побережья Эстонии, десант сломил сопротивление противника и к исходу дня полностью очистил остров от вражеских войск.
Вслед за островом Вормси в течение 29–30 сентября был очищен остров Муху (Моон). В освобождении его участвовала 249-я эстонская стрелковая дивизия, десантирование которой осуществлялось 12 торпедными катерами и 90 автомобилями-амфибиями.
2 октября началась высадка десантов на остров Хиума (Даго) из состава 109-й стрелковой дивизии под командованием генерал-майора Н. А. Трушкина. Части дивизии быстро разгромили вражеский гарнизон из трех отдельных батальонов и 3 октября полностью очистили остров. В руках противника оставался лишь один остров Сааремаа (Эзель), самый крупный и наиболее важный в военном отношении, так как он контролировал выход из Рижского залива через Ирбенский пролив. На острове было сосредоточено до двух дивизий вражеских войск.
Для освобождения острова Сааремаа командующий 8-й армией выделил 8-й эстонский стрелковый корпус (7-ю и 249-ю дивизии) и 131-ю стрелковую дивизию 109-го стрелкового корпуса. После тщательной подготовки 5 октября началась высадка десантов. Два полка 131-й стрелковой дивизии под командованием генерал-майора П. А. Романенко были посажены на корабли в порту Хаапсалу и высажены на северном берегу острова. Сюда же высадился и третий полк дивизии с острова Хиума (Даго). Соединения 8-го эстонского корпуса десантировались с острова Муху (Моон) через узкий пролив на восточный берег острова Сааремаа.