В действительности Сумма была взята только 14 февраля. 13-я армия также потеснила финнов и вышла на рубеж Муолаа – Ильвес – Салменкайта – Ритасари. 21 февраля Красная Армия была вынуждена приостановить наступление из-за больших потерь и истощения боеприпасов. Атаки возобновились два дня спустя. При этом финнам удалось нанести частичное поражение нескольким батальонам 23-го стрелкового корпуса 13-й армии и даже взять пленных. Но финское командование, осознав, что прорыв в районе Сумма ликвидировать не удастся, вечером 23 февраля начало отход на тыловую оборонительную полосу, чтобы сохранить целостность фронта. К концу февраля советские войска вышли к финским тыловым оборонительным позициям в районе Выборга. Сражение за этот город продолжалось вплоть до заключения перемирия.

Войска 7-й армии 2 марта вышли на подступы к Выборгу с юга, а части 13-й армии теснили финнов к реке Вуокси, угрожая Кексгольму. На рассвете 4 марта был захвачен плацдарм на западном берегу Выборгского залива. Финским войскам в Выборге грозило окружение. 7 марта 50-й корпус перерезал железную дорогу Выборг – Антреа. Контратаками финны смогли несколько замедлить продвижение советских частей, но коренного перелома не достигли. Соединения 13-й армии форсировали Вуокси.

Сражение за этот город продолжалось вплоть до заключения перемирия. Заключительным аккордом войны стал бессмысленный штурм Выборга, предпринятый за несколько часов до вступления в силу заключенного 12 марта 1940 года Московского мирного договора, по которому Выборг и так отходил к Советскому Союзу вместе со всем Карельским перешейком. Этот штурм стоил сотен жизней, но так и не привел к успеху. Финны спокойно продержались до часа прекращения огня в полдень 13 марта, а затем ушли из города, недоумевая, для чего русские зазря губят своих солдат.

К концу войны Красная Армия располагала на Финском фронте группировкой численностью более чем в 1 млн человек. 58 советских дивизий успели побывать в бою.