Для налаживания тесного взаимодействия с наземными войсками командиры авиационных соединений выезжали на командные пункты командиров общевойсковых соединений, для того чтобы оттуда в случае надобности ставить задачи подчиненным частям и подразделениям и управлять их действиями. Основным средством их управления было радио.
В подвижные войска выделялись наиболее подготовленные авиационные офицеры, имевшие в своем распоряжении достаточно мощные радиостанции для связи с аэродромами базирования при действиях подвижных соединений в оперативной глубине.
Борьбу за господство в воздухе предполагалось вести путем уничтожения самолетов противника в воздухе и на аэродромах. Поскольку радиус действия радиотехнических средств обнаружения в горной местности сокращается, предусматривалось широкое применение барражирования истребителей в воздухе. Большие задачи встали перед тыловыми органами: необходимо было строить оперативные аэродромы, подвозить горючее и боеприпасы в условиях слабо развитой дорожной сети и т.п. Чтобы облегчить решение этих задач, в каждую подвижную танковую группу было выделено по одному инженерному батальону и одному БАО, которые изыскивали и подготавливали аэродромы. Учитывая сложные условия строительства аэродромов, общевойсковое командование выделяло в помощь органам авиационного тыла части наземных войск. Для изыскания аэродромов и посадочных площадок на территории Маньчжурии предполагалось с началом боевых действий забрасывать в тыл противника по воздуху небольшие группы.
9 августа 1945 года войска и авиация 1-го и 2-го Дальневосточных и Забайкальского фронтов и корабли Тихоокеанского флота начали боевые действия против Японии. На рассвете бомбардировщики нанесли удары по военным объектам в крупных военно-промышленных центрах Маньчжурии — городах Чанчунь и Харбин и по военно-морским базам на территории Кореи — Юки, Расин, Сейсин. На всем протяжении их прикрывали истребители. В дальнейшем советские летчики перехватывали и уничтожали самолеты противника, вылетая по вызову. Истребительная авиация широко использовалась для нанесения штурмовых ударов по вражеским войскам и железнодорожным объектам.
Подвижные соединения Забайкальского фронта уже в первый день, умело обходя укрепленные районы, продвинулись до 140 километров в глубь Маньчжурии.
Войска 1-го и 2-го Дальневосточных фронтов также успешно преодолели сопротивление противника в пограничных укрепленных районах и устремились вперед.
Советские летчики активно поддерживали наземные войска. Несмотря на неблагоприятную погоду, 9 августа было сделано около 2000 самолето-вылетов.
10 и 11 августа войска Забайкальского фронта, продолжая стремительно продвигаться вглубь Маньчжурии, форсировали хребет Большой Хинган и вышли в район Лубей. На правом крыле фронта советская и монгольская конница успешно продвигалась на Жахэ, Калган через пустынные районы Внутренней Монголии. Прошедшие дожди и трудности снабжения снижали темп наступления войск. Кроме того, в степных и полустепных районах продвижение войск задерживалось из-за недостатка воды.
Весьма ответственные задачи по снабжению войск всем необходимым в пустынных и полупустынных районах ложились на авиацию.
К 16 августа части Забайкальского фронта вышли в центральные районы Маньчжурии, на подступы к городам Чанчунь и Мукден.
14 августа был взят город Муданьцзян, а 16 августа, отразив контратаки японцев в районе Муданьцзяна и Нингута, соединения Советской Армии продолжали быстро продвигаться в центр Маньчжурии.
Фактически к 16 августа сопротивление неприятеля на всем фронте было сломлено. Лишь отдельные разобщенные гарнизоны еще продолжали вести борьбу. Японское командование еще с 14 августа стало пытаться вывезти свои войска и материальные ценности из Маньчжурии через порты Кореи. Однако стремительное наступление наземных войск и активные действия нашей авиации по железнодорожным коммуникациям Маньчжурии и Кореи, по портам и кораблям в Японском море не дали противнику осуществить этот замысел.
В то время как советские войска вели бои по разгрому Квантунской армии в Маньчжурии, наши моряки совместно с сухопутными войсками и военно-воздушными силами проводили операции по освобождению Южного Сахалина и Курильских островов.
11 августа соединения Советской Армии при поддержке авиации перешли в наступление на Сахалине. К 28 августа Южный Сахалин был полностью очищен от неприятеля. На острова Курильского архипелага советские войска начали высадку 18 августа.