V priebehu pokračovacej vojny väčšinu územia republiky (vrátane jej hlavného mesta Petrozavodska) obsadilo Fínsko; Červená armáda odtiaľ Fínov vytlačila v roku 1944. V septembri 1944 bola oblasť Karelskej šije s mestom Vyborg ("Viipuri") pripojená k Leningradskej oblasti. V roku 1956 sa Karelsko-fínska SSR opäť stala súčasťou RSFSR ako jedna z jej autonómnych republík (Karelská ASSR, dnes ruská republika Karelsko).