大林将大批军队输送至西伯利亚向日宣战。1945年4月，莫斯科方面废止了中立条约。8月8日，在广岛遭到原子弹攻击后两日，苏联发动八月风暴行动，苏军开始向日本的桦太厅和满洲国发动进攻，苏军收复了库页岛、千岛群岛，至15日，苏军已攻入热河、朝鲜半岛，直到9月日本投降才撤军。
关系正常化 (1946-1960年代).苏联向日宣战后，于1946年重新夺回了千岛群岛的56个岛屿和南库页岛（萨哈林岛）的控制权，并在哈巴罗夫斯克边疆区辖下成立了南萨哈林省。日本政府拒绝承认苏联对这些地区拥有控制权，