Командующий Южным фронтом генерал армии Жуков вечером 28 июня доложил в Москву: «Отношение населения во всех буквально населенных пунктах чрезвычайно хорошее. Повсеместно ликование, торжество, неописуемый восторг и радость. Местные жители встречают красноармейцев хлебом-солью, цветами и музыкой, помогают в пути, расчищают дороги. На домах красные флаги. На улицах масса людей. Народ спешит на первые свободные митинги и собрания. Выпущены на волю политзаключенные. На улицах гуляют и румынские солдаты — украинцы и молдаване, не пожелавшие уйти с румынской армией».
Всеобщий подъем и ликование населения признавала в своих донесениях и румынская полиция: «Население Хотина встретило советские войска в грандиозных и полных подъема формах, демонстрировало симпатии к оккупантам и враждебность к нашим войскам».
Поскольку советско-румынский конфликт был разрешен мирным путем, войска Южного фронта получили приказ осуществить операцию по мирному варианту плана. Советские войска заняли Кишинев, Черновцы, Бендеры, Бельцы, Аккерман.
Вечером 29 июня 1940 года советские войска вышли к реке Прут и установили там погранпосты с целью проверки уходящих румынских войск и изъятия у них награбленного имущества, которое принадлежало местному населению.
В Кишиневе в этот день состоялся митинг жителей города и окрестных сел, который завершился пением «Интернационала». На нем выступали Н. С. Хрущев, маршал С. К. Тимошенко и председатель Бессарабского ВРК С. Д. Бурлаченко.
К вечеру 30 июня 1940 года новая граница по Пруту и Дунаю полностью контролировалась советскими войсками.
Граница через Прут и Дунай была окончательно закрыта. Тех румынских солдат, которые не успели отступить в Румынию, задержали и обезоружили. Днем румынская сторона потребовала у советской возвращения оружия и боеприпасов, оставленных при отступлении в Бессарабии, которое, по мнению Румынии, было отобрано, а по мнению СССР — являлось трофейным и возврату не подлежало.
3-го июля 1940 года на центральной площади Кишинева состоялись парад войск Красной армии и грандиозная демонстрация трудящихся. Парад принимал командующий Южной группой войск Красной Армии генерал армии Г. К. Жуков. Демонстрация трудящихся вошла в историю Молдавии как всенародная манифестация в честь воссоединения порабощенного края с Советской Родиной.
Многие жители Бессарабии во время присоединения к СССР оказались в Румынии и других странах, куда они уехали в поисках работы. Они стали пытаться вернуться на родину, однако румынские власти препятствовали этому. Возвращались и служившие в румынской армии бессарабцы, бежавшие из нее. 30 июня 1940 года в Галаце румынскими жандармами было убито 600 бессарабцев и множество ранено. В Яссах власти продержали несколько дней 5 тысяч возвращавшихся бессарабцев запертыми в здании вокзала без пищи и воды, а затем погрузили в вагоны и отправили из города. По данным НКВД СССР на 26 июля 1940 года, свыше 150 тысяч жителей Бессарабии возвратились из Румынии.
Американский журналист Уильям Максвелл, будучи очевидцем этих процессов, писал в статье «Бессарабия», что 28 июня 1940 года «...в самой Румынии начался немедленный выезд из других румынских провинций молдаван, украинцев... в освобожденную Бессарабию... Каждая станция вдоль железнодорожных путей, ведущих в Бессарабию, была полна людей, ожидавших поездов. Те, кто не мог найти другого способа, шли пешком, скрываясь днем в лесах во избежание возврата назад». По свидетельствам этого журналиста, поезда по пути в Бессарабию подвергались обстрелам из стрелкового оружия, что вело к многочисленным жертвам.
Как фиксировали агенты сигуранцы, чувства радости и восторга при известии об освобождении Бессарабии и Северной Буковины 28 июня 1940 года «демонстрировались не только в рядах гражданского населения, но и в рядах армии». Массами покидали бессарабцы румынскую армию, скрываясь в лесах, оврагах, плавнях, домах местных жителей, ожидая подхода Красной армии. Многие из них погибли от рук румынских карателей, которые облавами, засадами, расстрелами без суда и следствия пытались остановить массовое бегство бессарабцев из отступавшей армии. Но зверские расправы не могли остановить местных жителей, служивших в румынской армии и не желавших уходить в Румынию.
Передача Румынией Бессарабии СССР имела большое значение как для этих двух государств, так и для современной Республики Молдова. Одновременно с этим Румыния, в результате второго Венского арбитража и Крайовского мирного договора, потеряла, соответственно, Северную Трансильванию, которая отошла к Венгрии, и Южную Добруджу, возвращенную Болгарии. Гитлер использовал все три кризиса для усиления влияния Германии в Румынии. Такие значительные изменения границ настроили общественное мнение Румынии против короля Кароля Второго. Это привело к государственному перевороту, устроенному «Железной Гвардией», приходу к власти Иона Антонеску и усилению прогерманских позиций.