Решение генерал-майора Гнечко на десантную операцию заключалось в том, чтобы внезапной высадкой десанта в северо-восточной части острова Шумшу овладеть сначала этим островом, а затем островами Парамушир и Онекотан. При благоприятных условиях предусматривалось высадить десант и на остров Парамушир. Десант включал передовой отряд, два эшелона главных сил и демонстрационную группу.
Передовой отряд состоял из батальона морской пехоты, роты пограничников из 60-го морского погранотряда, роты автоматчиков, разведвзвода, взвода химической защиты и саперной роты 119-го отдельного саперного батальона. Отряду предстояло первым ступить на берег Шумшу в районе мыса Кокутан-Саки, захватить плацдарм и обеспечить высадку первого эшелона главных сил. В него входили: 138-й стрелковый полк, два артдивизиона, отдельный истребительный противотанковый дивизион и рота противотанковых ружей. Наступая вслед за передовым отрядом в направлении мыса Муроками-Саки, Кагаока, первый эшелон должен был овладеть островом Шумшу и затем десантироваться на остров Парамушир.
Второй эшелон главных сил десанта включал 373-й стрелковый полк, два артиллерийских дивизиона и роту морской пехоты. Они должны были высадиться вблизи озера Бэгтобу и наступать в общем направлении на Катаока. левее первого десантного эшелона. В случае слабого сопротивления противника на острове Шумшу план операции предусматривал высадку второго эшелона сразу на остров Парамушир, с задачей, вначале овладеть военно-морской базой Касивабара, а затем и всей территорией острова.
Демонстрационная группа состояла из двух стрелковых рот, роты автоматчиков, роты противотанковых ружей, выделенных из второго десантного эшелона. Она предназначалась для действий в тылу противника и введения японских войск, обороняющихся на острове Шумшу, в заблуждение относительно направления главного удара.
Для переброски десанта морем и поддержки боя наземных частей на берегу были выделены четырнадцать транспортов, шестнадцать десантных судов, две самоходные баржи, четыре катера «кавасаки», восемь сторожевых катеров, четыре тральщика, два катера-тральщика, минный заградитель «Охотск» и сторожевые корабли «Дзержинский» и «Киров». Из них были созданы отряды огневой поддержки, десантных судов, высадочных средств траления, охранения и прикрытия.
Пока десант совершал морской переход, авиация прикрытия периодически наносила бомбовые и штурмовые удары по вражеской обороне, нарушая систему огня и уничтожая живую силу противника. Эти действия дезорганизовали его оборону.
В половине пятого утра 18 августа передовой десантный отряд, под прикрытием густого тумана, незамеченным подошел к острову Шумшу и начал высадку боевых отрядов между мысами Кокутан-Саки и Котомари-Саки на северо-востоке острова. Японское командование не ожидало высадки советского десанта в столь раннее время. При появлении на берегу наших морских пехотинцев, японские солдаты в панике разбежались с занимаемых позиций. Но когда отряд двинулся в глубь острова в направлении укрепленных высот и на мыс Котомари-Саки, он был встречен организованным артиллерийским, минометным и ружейно-пулеметным огнем. Подтянув танки, части 73-й пехотной бригады перешли в контратаку. Пришлось призвать на помощь корабельную артиллерию и артиллерию с мыса Лопатка. Десантники с трудом, но все же удержали захваченный плацдарм.
В половине седьмого началась высадка первого эшелона главных сил. Части 73-й пехотной бригады обнаружили советский десант и открыли интенсивный огонь из береговых батарей по кораблям и его личному составу. Но вслед за первым подошел второй эшелон десанта и начал высадку под сильным воздействием противника. С каждым часом бои на Шумшу принимал все более ожесточенный характер. К исходу дня сопротивление японских войск было сломлено и десантники прочно закрепились на высотах.
На рассвете 18 августа генерал Ямада передал по радио в штаб Главкома дальневосточной группировки заявление о готовности выполнить все условия безоговорочной капитуляции. Чтобы ускорить разоружение, капитулировавших японских войск, и освобождение захваченных ими территорий, в середине дня маршал Василевский отдал приказ войскам Забайкальского, 1-го и 2-го Дальневосточных фронтов:
«В связи с тем, что сопротивление японцев сломлено, а тяжелое состояние дорог сильно препятствует быстрому продвижений главных сил наших войск при выполнении поставленных задач, необходимо для немедленного захвата городов Чанчунь, Мукден, Харбин и Гирин перейти к действиям специально сформированных, быстроподвижных и хорошо оснащенных отрядов. Эти же отряды или подобные им использовать и для решения последующих задач, не боясь резкого отрыва их от своих главных сил».