30 ноября 1939 года советские войска начали широкую наступательную операцию против Финляндии, нанеся главный удар на Карельском перешейке. Со стороны СССР в войне участвовал примерно один миллион военнослужащих. Помимо сухопутных войск боевые действия вёл Балтийский флот. Советско-финская война началась бомбардировкой финской столицы Хельсинки и города Виипури (современного Выборга)
Главнокомандующий вооружёнными силами Финляндии маршал Карл Маннергейм имел гораздо меньшие силы. Он располагал армией в 300 тысяч человек, из которых лишь около 50 тысяч относились к регулярным, кадровым войскам. В воевавшей против Красной армии финской армии оказалось немало добровольцев из скандинавских и других европейских государств.
Советские войска начали наступление на территорию Финляндии с востока и юго-востока. На крайнем севере был захвачен порт Петсамо (современный посёлок Печенга). В южной части Финляндии было высажено несколько тактических морских десантов, но все они успеха не имели.
Начало войны сложилось не в пользу Советского Союза, чья армия оказалась плохо подготовленной к боевым действиям против мощной фортификационной линии противника в условиях зимы с её 40-градусными морозами. Финские солдаты были снабжены хорошей зимней одеждой, включая белые защитные маскировочные халаты, а также лыжами для более быстрого передвижения. Экипировка советских солдат оставляла желать много лучшего, поэтому среди них сразу же появилось большое число обмороженных.
Советским войскам и особенно бронетанковой технике приходилось преодолевать несколько эшелонированных полос заграждений — лесных завалов, проволочных сетей, гранитных надолбов, противотанковых рвов и эскарпов, минных полей. Вся эта система инженерных заграждений прикрывалась перекрёстным пулемётным и артиллерийским огнём из дотов и дзотов (всего на «линии Маннергейма» первых насчитывалось 296, вторых — более 800). Лёд на реках, озёрах и болотах не выдерживал тяжести танков, и они вместе с экипажами уходили под воду.
Особенно сильные бои разгорелись при полном господстве советской авиации в воздухе близ Суомуссалве в декабре 1939 — январе 1940 годов. Здесь обороняющимся войскам Маннергейма в местности, изобилующей реками и озёрами, удалось замедлить наступление советских войск и, устраивая засады, отрезать часть их от главных сил. После этого в действие пришли артиллерия и многочисленные группы снайперов. Советская 163-я пехотная дивизия и спешившая ей на выручку 44-я дивизия оказались полностью разгромленными. В итоге советские войска под Суомуссалве потеряли свыше 27 тысяч человек убитыми и замёрзшими, а потери финнов (по их данным) составили всего около 900 человек.
Советское командование сделало правильные выводы из первых неудачных боев по прорыву «линии Маннергейма» на Карельском перешейке. Было увеличено число сапёрных и инженерных подразделений, артиллерии, более тщательно стала вестись разведка неприятельских укреплений. Изменилась сама тактика наступления, и это сразу же дало результаты.
После мощной трехчасовой артиллерийской подготовки 11 февраля 1940 года войска под командованием маршала Тимошенко перешли в наступление по всей линии укреплений на Карельском перешейке. В бой было брошено 27 армейских дивизий с танками и артиллерией. 21 февраля была прорвана финская оборона на 12-километровом участке. 13 марта советские войска захватили Выборгский укреплённый район. После этого судьба военного конфликта между СССР и Финляндской Республикой была практически решена.
12 марта 1940 года маленькая Финляндия капитулировала, чтобы не допустить продвижения советских войск в глубь её территории. В Советско-финской войне полководческие способности маршала Карла Маннергейма проявились в полной мере. Под его командованием финская армия оказала упорнейшее сопротивление советским войскам на Карельском перешейке, нанеся противнику значительные потери в людях и бронетанковой технике. Маршал Финляндии завоевал огромную популярность в собственной стране и известность за её пределами.
Потери финских войск в войне исчисляются в 24900 человек убитыми и пропавшими без вести, 43500 были ранены. Потери советских войск исчисляются в несколько раз больше.
По условиям мирного договора между СССР и Финляндской Республикой 1940 года государственная граница на Карельском перешейке отодвинулась от Ленинграда за линию городов Выборг и Сортавала. «Линия Маннергейма» оказалась на советской территории.
В годы Второй мировой войны Финляндия выступила против Советского Союза на стороне гитлеровской Германии, став её сателлитом. Маршал Карл Маннергейм вновь был во главе финской армии, которая на Карельском перешейке вела наступление на Ленинград. На захваченной советской территории финны к июню 1944 года создали новую линию долговременной обороны, в которую «линия Маннергейма» вошла составной частью.