С советской стороны в деле защиты «гусениц» от засад прекрасно проявили себя огнеметы «ОФ-120», устанавливаемые в том числе и на танки. Такой танк назывался ХТ-26, или химический танк (иногда их называли еще ОТ, то есть огнеметный танк). Такие машины стали главной защитой от засад. Дело в том, что финны предпочитали располагаться недалеко от дорог, отдавая предпочтение стрельбе в упор, а огнеметы «ОФ-120» выбрасывали горючую смесь керосина и мазута на 100—120 метров, что было вполне достаточно для достижения цели. В таких случаях финны предпочитали ретироваться, причем как можно быстрее, так как долговременный бой не соответствовал тактике молниеносного удара из засады.
В конце 1939 года Сталин приказал прекратить неподготовленные лобовые атаки на Карельском перешейке и взять оперативную паузу для подготовки эффективных действий по прорыву «линии Маннергейма». В начале января 1940-го состоялось специальное заседание Политбюро, посвященное ситуации на фронте. На нем Сталин высказал свое крайнее неудовольствие действиями высшего военного командования и выразил надежду на то, что действенный план разгрома финской армии будет, наконец, разработан, а главное, быстро осуществлен. Нарком обороны К.Е. Ворошилов и начальник Генштаба Б.М. Шапошников, прекрасно осознав, что права на еще одну ошибку у них нет, сумели-таки оперативно найти из сложившейся ситуации правильный выход.
7 января 1940 года на Карельском перешейке был создан Северо-Западный фронт, во главе которого встал командарм 1-го ранга С.К. Тимошенко. В его состав вошли 7-я армия К.А. Мерецкова и только что образованная 13-я армия комкора В.Д. Грендаля. Обе армии были существенно усилены артиллерией, танками и авиацией, переброшенными из Киевского и Западного особых военных округов. А севернее Ладожского озера была образована еще одна новая, 15-я, армия.
3 февраля 1940 года Ставка Главного Военного Совета Красной Армии утвердила план операции по прорыву «линии Маннергейма». Весь январь войска проводили интенсивные учения с отработкой способов уничтожения опорных пунктов финской обороны. Параллельно проводились интенсивная разведка и аэрофотосъемка финских укреплений, и к началу февраля у советского командования, наконец, появилась достоверная информация о состоянии финской обороны. Только на Карельском перешейке численность советских войск увеличилась почти в 3 раза и составила 460 тыс. человек против 150 тыс. финнов. А главное, что теперь никто не собирался бросать на доты цепи красноармейцев с «трехлинейками» наперевес.
11 февраля 1940 года на Карельском перешейке началось общее наступление советских войск. Артиллерийская подготовка длилась практически без перерыва 2 часа 20 минут, в результате чего передний край финской обороны был просто «сметен», и солдаты едва ли не в первый раз почувствовали себя абсолютно деморализованными. Когда же в атаку двинулись советская пехота и танки, наши артиллеристы применили еще одну новинку — так называемый «огневой вал», под прикрытием которого наступали войска. Этот прием требовал предельно слаженного взаимодействия между всеми родами войск, и недаром в годы Великой Отечественной войны именно он стал у советских артиллеристов излюбленным. Все эти абсолютно новые и неожиданные действия РККА, безусловно, сбили финнов с толку, но тем не менее не помешали им отчаянно сопротивляться. Хотя в ночь с 16 на 17 февраля был момент, когда маршал Маннергейм отдал приказ на частичный отход войск на вторую полосу обороны.
В боях 27—30 декабря 1939 года в районе Суомуссалми финны «разрезали» на несколько частей двигавшуюся по дороге и сильно растянувшуюся 163-ю усиленную стрелковую дивизию, «прижали» ее к озеру Клантаярви и фактически уничтожили. Потери советских войск составили более 6 тысяч человек, более 100 орудий, 42 танка, около 250 автомашин. Вырваться удалось совсем немногим.
На помощь 163-й стрелковой дивизии была брошена 44-я, но и она в боях 1—7 января 1940-го была точно так же разгромлена, потеряв 7 тысяч человек, 90 орудий, 43 танка и 200 грузовиков. Общие потери наших войск у Суомуссалми составили 27 тысяч убитыми, ранеными и обмороженными. Финны потеряли 900 человек убитыми и 1 800 ранеными. На этом участке РККА не наступала до самого конца войны.