29 ноября маршал Ворошилов приказал командующему войсками Ленинградского военного округа начать наступление 30 ноября в 8 часов 30 минут. Для руководства «всеми операциями и всей организационно-творческой работой, связанной с фронтом», была создана Ставка Главного военного совета РККА в составе И. В. Сталина, наркома обороны К. Е. Ворошилова, начальника Генштаба Б. М. Шапошникова и наркома ВМФ Н. Г. Кузнецова. По признанию Ворошилова предполагалось, что «война с финнами будет скоротечна и, во всяком случае, не представит больших трудностей для нашей армии».
В ночь на 30 ноября командарм 2 ранга Мерецков отдал приказ войскам «перейти границу, разгромить финские войска и обезопасить на вечные времена северозападные рубежи, а также город Ленина — колыбель пролетарской революции». В 8 часов 30 минут после артиллерийской подготовки советские войска перешли в наступление. С началом боевых действий первый заместитель начальника Генерального штаба И. В. Смородинов по распоряжению наркома обороны был направлен в штаб Ленинградского военного округа для оказания помощи его командованию. Поэтому А. М. Василевский решением начальника Генштаба временно был привлечен к работе в должности его заместителя по оперативным вопросам. Отметим, что деятельность Александра Михайловича на этом посту 13 декабря 1939 г. была отмечена орденом Красной Звезды.
1 декабря в городе Териоки была провозглашена «Финляндская Демократическая Республика» и создано «правительство» во главе с одним из руководителей компартии Финляндии О. В. Куусиненом. 2 декабря между этой республикой и СССР был подписан договор о взаимопомощи и дружбе. «Правительство» Куусинена никто в мире серьезно не воспринимал, что не смущало советское руководство. По просьбе правительства Финляндии были созваны Совет и Ассамблея Лиги Наций с тем, чтобы остановить советскую агрессию. Правительство СССР, заявив, что оно не находится в состоянии войны с Финляндией и поддерживает мирные отношения с Финляндской Демократической Республикой, отказалось от участия в заседаниях Совета и Ассамблеи. После того как правительство СССР отказалось прекратить военные действия, Лига Наций 14 декабря приняла резолюцию, в которой, в частности, осуждались действия Советского Союза по отношению к Финляндии, который тем самым «поставил себя вне Лиги Наций», а потому он больше не является членом Лиги Наций. За резолюцию проголосовало 29 представителей из 52 членов Ассамблеи и 7 из 15 членов Совета. Это позволило советскому руководству оценить подобное решение как «скандальное и незаконное». При этом в советской печати осуждались «англо-французские поджигатели войны» и «клика Маннергейма и Таннера[6]
». В свою очередь, в мире поднялась волна осуждения СССР и поддержки Финляндии.Поражение на международной арене сопровождалось и военными неудачами. Войска 7-й армии под командованием командарма 2-го ранга В. Ф. Яковлева, недостаточно подготовленные к ведению боевых действий в лесистой местности с прорывом сильной укрепленной обороны, сумели к началу декабря выйти только к главной полосе «линии Маннергейма». Более успешно действовали соединения 14-й армии комдива В. А. Фролова, которые при поддержке огня корабельной артиллерии Северного флота сумели в течение 10 дней овладеть полуостровами Рыбачий и Средний, городом Петсамо. За это же время войска 9-й армии комкора М. П. Духанова в условиях бездорожья продвинулись на глубину 30–45 км, а 8-й армии — на 75–80 км.
Неудача 7-й армии вынудила 9 декабря Главный военный совет ликвидировать существовавшее «фактически фронтовое управление», а непосредственное руководство 14, 9, 8 и 7-й армиями, а также Балтийским и Северным флотами возложить на Ставку Главного командования Красной армии. Командующим 7-й армией был назначен командарм 2 ранга К. А. Мерецков. Однако это назначение не привело к существенным изменениям в обстановке. Войскам армии не удалось прорвать главную полосу обороны «линии Маннергейма». Маршал Ворошилов 21 декабря признал неспособность войск Красной армии продолжать дальнейшее наступление. Поэтому 28 декабря Главный военный совет РККА принял решение о приостановке наступления и подготовке к новой операции по прорыву «линии Маннергейма».