德军的装甲营也迅速投入战斗。15辆四号长管坦克在公路上展开阵型，75毫米主炮瞄准苏联的t-34坦克开火。
德军坦克的火力确实强劲，几发炮弹下去，便有两辆t-34坦克被击穿，燃起熊熊大火。苏联士兵们立刻调整战术，让KV-2重型坦克在前吸引火力，t-34坦克则从侧翼迂回，攻击德军坦克的薄弱部位。
KV-2坦克厚重的装甲，让德军的主炮很难击穿，而t-34坦克很快便绕到了德军坦克的侧面。一场激烈的坦克战在公路上展开，爆炸声、枪声此起彼伏，德军的坦克一辆辆被摧毁，剩余的几辆也只能狼狈撤退。德军的反击，终究没能挡住苏联军队的推进。
就在卡累利阿地峡的战斗打响的同时，芬兰西南部的图尔库湾，也迎来了苏联军队的攻击。
9月2日中午，苏联西北方面军的第12、25海兵步兵旅，在波罗的海舰队6艘驱逐舰、3艘巡洋舰和80架伊尔-2攻击机的掩护下，乘坐两栖登陆艇，向图尔库湾的滩头阵地发起冲锋。芬兰在图尔库湾仅驻守了1个步兵师，兵力不足万人，且缺乏有效的海防武器，面对苏联的猛烈进攻，很快便陷入了混乱。
与此同时，苏联的空降师在图尔库市郊外实施空降，数百名空降兵从天而降，迅速抢占了图尔库市的交通枢纽、火车站和制高点，切断了芬兰军队的退路。
芬兰士兵腹背受敌，只能边打边退，图尔库湾的滩头阵地当天傍晚便被苏联军队占领，图尔库市也在次日清晨被攻克。西南部防线的失守，让芬兰的后方补给线受到严重威胁，赫尔辛基直接暴露在苏联军队的攻击范围内。
而在芬兰北部的冻原上，梅列茨科夫大将指挥的摩尔曼斯克方面军，也在9月3日发起了全面进攻。这支部队由西伯利亚精锐组成，常年在零下三十摄氏度的环境下训练，擅长极地作战，配备的t-34\/m极地适配型坦克和KV-2重型坦克，能在冻原上灵活运转，根本不受气候影响。芬兰北部的守军仅有3个山地师，兵力不足5万人，装备以轻型武器为主，面对苏联军队的进攻，根本无力抵抗。
芬兰士兵试图依靠冻原和森林的地形，与苏联军队展开游击战，可苏联军队的推进速度远超预期。KV-2坦克的主炮轰开芬兰的简易防御工事，t-34坦克分割包围芬兰的山地师，步兵部队则逐一清剿残余的芬兰士兵。
德军驻挪威的2个步兵师紧急驰援，可刚抵达芬兰北部的佩琴加地区，就被苏联军队分割包围，经过两天的激战，德军伤亡过半，剩余的士兵只能撤退。9月8日，佩琴加市被摩尔曼斯克方面军攻克，芬兰北部的补给枢纽彻底落入苏联手中。
此时的卡累利阿地峡战场，曼纳海姆元帅决定亲自前往前线指挥作战，试图挽回败局。他抵达维堡前线时，苏联军队已经突破了曼纳海姆防线的核心区域，距离维堡市仅有10公里。
曼纳海姆站在前线的观察哨里，看着远处苏联军队的坦克洪流，眼中满是凝重。他立刻调整部署，将所有能调动的兵力集中在维堡至赫尔辛基的公路沿线，构建新的防线，同时命令士兵们在公路旁挖掘反坦克壕，设置路障，试图阻挡苏联军队的推进。
朱可夫大将很快便察觉了曼纳海姆的部署，他立刻召开作战会议，制定了新的进攻方案：“曼纳海姆想依靠公路构建防线，我们就打破他的部署。命令装甲集群兵分三路，一路正面进攻维堡，吸引芬兰军队的主力；另外两路从侧翼迂回，绕过维堡，直插赫尔辛基方向，切断芬兰军队的退路。同时，让空军部队加大轰炸力度，摧毁芬兰的交通枢纽和补给站，让他们失去支援。”
9月10日，苏联军队按照朱可夫的方案，发起了新的进攻。正面进攻维堡的装甲集群吸引了芬兰军队的主力，而侧翼的两路装甲部队则迅速迂回，很快便绕过维堡，向赫尔辛基方向推进。
曼纳海姆得知消息后，大惊失色，立刻调动预备队拦截，可此时的芬兰军队已经疲惫不堪，缺乏弹药和补给，根本无法阻挡苏联军队的推进。9月12日，维堡市被苏联军队攻克，这座通往赫尔辛基的门户，彻底落入苏联手中。
曼纳海姆元帅看着维堡失守的战报，眼中满是无奈与沉重。他知道，芬兰的防线已经彻底崩溃，可他不愿放弃，依旧在赫尔辛基城外调动最后的兵力，构建防线。
芬兰的民兵和狙击手依旧在坚持战斗，他们躲在赫尔辛基城外的森林和村庄里，不断击杀苏联士兵，甚至有人抱着炸药包，冲向苏联的坦克，与坦克同归于尽。可这些零星的抵抗，终究无法改变战局。
苏联军队在推进的同时，还大力开展宣传工作，向芬兰民众传播康米主义思想。苏联的宣传车在芬兰的城市和村庄里穿梭，广播里播放着康米主义的理论，传单被散发到每一个角落。
传单上不仅宣传苏联的制度和理念，还详细揭露了芬兰内战中，资产阶级政府对无产者的残酷迫害——1918年芬兰内战期间，资产阶级政府联合白卫军，对芬兰的工人阶级和农民进行了血腥镇压，屠杀了数万无产者，烧毁了无数农民的房屋和土地。
这些宣传内容，深深触动了芬兰的底层民众。芬兰的无产者和农民，长期受到资产阶级的压迫，生活困苦，得知苏联的康米主义思想后，纷纷心生向往。
许多芬兰的民兵和士兵，在看到传单后，开始动摇，甚至有人主动向苏联军队投降，加入到苏联的宣传队伍中。苏联军队还在占领的地区，建立了临时的苏维埃政权，没收资产阶级的财产，分配给底层民众，赢得了越来越多芬兰民众的支持。
9月中旬，苏联军队的推进速度越来越快，芬兰北部的奥卢、罗瓦涅米等城市相继被摩尔曼斯克方面军攻克，至9月下旬，芬兰北部已经基本被苏联军队占领。
南部的苏联军队则从维堡和图尔库两个方向，向赫尔辛基推进，9月22日，苏联北方面军的先头部队抵达赫尔辛基城外的埃斯波市，西南部的海兵步兵旅和空降部队也抵达赫尔辛基的西南部，形成了对赫尔辛基的合围之势。
曼纳海姆元帅在赫尔辛基的总统府里，召开了最后的军事会议。会议室里，芬兰高层们沉默不语，每个人的脸上都带着绝望。前线的战报不断传来，芬兰军队的伤亡已经超过12万人，剩余的士兵也大多失去了战斗意志，德军的支援依旧迟迟不到位，赫尔辛基的包围圈越来越小。