В конце декабря 1939 года Главный военный совет вынужден был приостановить наступление наших войск с тем, чтобы более надежно организовать управление, заново спланировать операцию по прорыву «линии Маннергейма» и провести к ней соответствующую подготовку. Эти вопросы были рассмотрены на специальном заседании Политбюро ЦК ВКП(б) в первых числах января 1940 года. На него были приглашены командующий войсками и члены военного совета ЛВО, командующие войсками Западного и Киевского особых военных округов (они находились в декабре в качестве наблюдателей и советников в войсках ЛВО), а также ряд ответственных лиц из Наркомата обороны и Генерального штаба. Подготовку заседания возложили на Б. М. Шапошникова. Первый заместитель начальника Генерального штаба И. В. Смородинов с начала конфликта был направлен распоряжением наркома обороны на фронт для оказания помощи ЛВО. В связи с этим я решением начальника Генерального штаба временно был привлечен к работе в должности его заместителя по оперативным вопросам. В эти дни и состоялись мои первые поездки вместе с Борисом Михайловичем в Кремль, первые встречи с членами Политбюро ЦК ВКП(б) и лично с И. В. Сталиным. Вспоминая то время, я снова и снова испытываю чувство глубокой благодарности к дорогому Б. М. Шапошникову за огромную помощь мне добрым словом, советами и наставлениями в выполняемой мною напряженной работе. Не могло остаться незамеченным, что сам Б. М. Шапошников пользовался там особым уважением.
7 января 1940 года по предложению Генерального штаба был создан на Карельском перешейке для прорыва «линии Маннергейма» Северо-Западный фронт, командование войсками которого возложили на командарма 1-го ранга С. К. Тимошенко. Членом военного совета фронта был назначен А. А. Жданов, а начальником штаба – командарм 2-го ранга И. В. Смородинов. В созданный фронт вошли 7-я армия (пять стрелковых корпусов) под командованием К. А. Мерецкова и 13-я армия комкора, в последующем командарма 2-го ранга В. Д. Грендаля (три стрелковых корпуса).
Окончательная разработка плана прорыва «линии Маннергейма» была возложена на С. К. Тимошенко и Генеральный штаб. После утверждения пересмотренного плана командование фронта, армий, Генеральный штаб и аппарат Наркомата обороны проделали огромную работу по подготовке прорыва и наступления в целом. На фронт прибыли новые войска и все необходимое. Действовавшие ранее войска, пополнившись, получили передышку. Кроме того, была произведена необходимая перегруппировка. Особое внимание уделили обеспечению войск средствами усиления, и, прежде всего, артиллерией большой мощности и авиацией. В течение января войска вели практические учения на созданных в ближнем тылу полевых макетах вражеских укреплений, репетируя выполнение предстоящих боевых задач. В начале февраля подготовительные работы в войсках и штабах были закончены. 11 февраля 1940 года фронт перешел в наступление, прорвал оборону противника и успешно стал продвигаться вперед.
Видя неизбежность краха своих замыслов, правительство Финляндии обратилось к Советскому Союзу с просьбой о заключении мира. В Москву прибыла финляндская правительственная делегация во главе с премьер-министром Р. Рюти. Начались мирные переговоры. В состав советской делегации вошел и я. После общих указаний И. В. Сталина мне под руководством В. М. Молотова и Б. М. Шапошникова пришлось готовить все предложения относительно новых границ, которые и выносились на обсуждение при переговорах. В марте 1940 года был подписан мирный договор.
Для демаркации принятой новой государственной границы была назначена смешанная комиссия, которой поручалось окончательно уточнить, провести и оформить границу на местности. Возглавить комиссию с нашей стороны Советское правительство поручило мне. В течение двух месяцев комиссии пришлось основательно потрудиться. Тщательно изучались участки проведения погранлинии – как с точки зрения природной характеристики местности, так и с учетом экономической целесообразности для той и другой стороны. При этом некоторые вопросы решались на месте, в условиях довольно острых разногласий.