Первоначальным планом предусматривалась десантная операция на остров Хоккайдо (с оккупацией его северной части) и размещение советского гарнизона в Токио. Однако союзники-американцы отказались «удовлетворить» такие требования советского командования и выделить необходимое число десантных кораблей. Поэтому десантная операция на остров Хоккайдо была отменена.
Наступление советских фронтов началось, как и планировалось, ровно в полночь с 8 на 9 августа 1945 года на земле, в воздухе и на море одновременно — на огромном фронте протяженностью в 5130 километров. Первыми перешли границу разведывательные и передовые отряды — в 0.10 минут. Они действовали совместно с советскими пограничниками. Наступление началось без привычной артиллерийской и авиационной подготовки, что еще больше усугубляло внезапность удара для японских войск в приграничье. Главные силы фронтов перешли в наступление в 4.30 9-го числа.
Ровно в полночь пересекли государственную границу 76 советских бомбардировщиков «Ил-4» из состава 19-го дальнебомбардировочного авиационного корпуса. Через полтора часа они нанесли бомбовый удар по крупным японским гарнизонам в городах Чанчунь и Харбин. Авиация Тихоокеанского флота подвергла бомбардировке корейские порты Юки, Расин и Сейсин.
Войскам Забайкальского фронта предстояло провести Хингано-Мукденскую наступательную операцию, 1-го Дальневосточного — Харбино-Гиринскую, 2-го Дальневосточного — Сунгарийскую. Все три фронта обязывались по времени и направлению ударов тесно взаимодействовать друг с другом.
Наступление велось стремительно — за первый день забайкальцы и кавалерия Монгольской народно-революционной армии прошли в марше свыше 150 километров и вышли к отрогам Большого Хингана. Однако на левом фланге Забайкальского фронта уже в первый день войны начались ожесточенные бои в районе Хайларского укрепленного района, который японцы обустраивали более десяти лет.
Этот укрепленный район состоял из трех узлов сопротивления и нескольких опорных пунктов, в которых имелись 116 дотов, 20 дзотов, 67 бронеколпаков, развитая система траншей, бетонированные подземные ходы сообщения и различного вида инженерные заграждения. Обороняли Хайларский укрепленный район части японской 119-й пехотной дивизии и смешанная бригада.
На этом участке наступала советская 36-я армия. Ее войска, не задерживаясь в наступательном порыве, блокировали Хайларский укрепленный район и повели упорные бои за его ликвидацию. Японские доты имели здесь 3—4-метровые стены и были хорошо укрыты в сопках. Доты подрывались бойцами штурмовых групп. За несколько дней упорнейшее сопротивление 6-тысячного вражеского гарнизона укрепрайона было сломлено и более 3823 вражеских солдат и офицеров вместе с комендантом УР сдались в плен.
О том, насколько упорными и затяжными оказались бои в Хайларском укрепленном районе, свидетельствует политдонесение начальника политического управления Забайкальского фронта генерал-лейтенанта Зыкова от 17 августа:
В самом городе Хайларе японским диверсантам удалось уничтожить кожевенный завод, колбасный, пивоваренный и мясной комбинаты. Японцы под видом местных жителей активно вели разведку расположения советских воинских подразделений, которые потом подвергались внезапному ружейно-пулеметному огню.