Mongolian sodan aikainen stabiili tilanne päättyi ennen toisen maailmansodan loppunäytöstä. Liittoutuneiden pitämässä Jaltan konferenssissa helmikuussa 1945, sovittiin Neuvostoliiton julistavan sodan Japanille. Tämän vuoksi myös Mongolia teki saman. Noin 80 000 sotilaan vahvuinen Monglian armeija liittyi neuvostojoukkoihin, jotka hyökkäsivät Sisä-Mongoliaan ja Mantšuriaan, ajaen japanilaisjoukot pois Kiinan mantereelta. Kiina tunnusti sodan jälkeen Mongolian täyden itsenäisyyden sen nykyisillä rajoillaan. Kiinan sisällissodassa Kiinan kommunistien saavutettua voiton Guomindangista, Mongolia taas tunnusti Kiinan kansantasavallan ja maat solmivat ystävyyssopimuksen vuonna 1946.