Аналогичного мнения придерживался и главнокомандующий японскими экспедиционными силами в Китае генерал Я. Окамура. «Капитулировать, не вводя в бой армию, численность которой составляет несколько миллионов человек, — подчеркивал он, — позор, которому нет равного во всей военной истории».
Таким образом, было трудно поверить в то, что 9 августа 1945 года около часа ночи дежурному офицеру в Чанчуне позвонили из штаба войск 1-го фронта в Муданьцзяне с докладом о нападении противника на районы Дуннина и Санчагоу. По городу Муданьцзян же были нанесены бомбовые удары. В 1.30 ночи несколько самолетов атаковали Чанчунь. Перед некоторыми офицерами штаба встал вопрос относительно того, принадлежали ли самолеты-бомбардировщики, участвовавшие в налете, американским ВВС, и откуда наносились удары авиации, с авианосцев или с баз в Китае. Хотя информация о начале войны с Советским Союзом еще не поступила, в 2.00 ночи штаб Квантунской армии известил все подчиненные части и подразделения о том, что противник ведет наступление на восточно-маньчжурском направлении, и отдал распоряжение всем войскам остановить продвижение противника в приграничной зоне, а на всех остальных участках приготовиться к ведению боевых действий. По последующим докладам выяснилось, что Красная армия на всех фронтах приступила к полномасштабному наступлению. Позже уже не было никаких сомнений: служба радиоконтроля Квантунской армии перехватила из Москвы радиопередачу информационного агентства ТАСС, заявившего об объявлении в полночь 8 августа 1945 года Советским Союзом войны Японии.
Хотя штаб Квантунской армии еще не получил официального уведомления о начале войны, он в срочном порядке снял ограничения на ведение боевых действий в приграничных районах и отдал распоряжения всем командирам частей и подразделений на оказание сопротивления. В 6.00 ночи была отменена существующая пограничная директива, и был немедленно приведен в действие «план на случай непредвиденных дополнительных обстоятельств». Авиация Квантунской армии получила приказ провести разведку на западных и восточных участках границы и атаковать механизированные части противника, в первую очередь — наступавшие в западном направлении к Таньюаню и Ляояну подразделения советских войск.
Советское руководство сначала особенно не афишировало решение об объявлении войны Японии. 8 августа 1945 года в Москве нарком иностранных дел СССР Молотов заранее предупредил посла Японии в СССР Наотаке Сато (Sato Naotake). Однако кодированная телеграмма с докладом японского посла так и не дошла до Токио.
9 августа 1945 года представитель СССР в Японии Яков Малик попросил о встрече с министром иностранных дел Шигенори Того (Togo Shigenori). Получив информацию о том, что если дело не срочное, то 9 августа встреча с министром невозможна, Малик попросил перенести встречу на следующий день. Через неофициальный источник, а именно через японское информационное агентство, которое перехватило сообщение ТАСС, министр иностранных дел Японии и командование Генерального штаба Императорской армии узнали о нападении Советского Союза. Получив первоначальный доклад Квантунской армии, командование японского Генштаба составило приказ на случай чрезвычайных обстоятельств, одобренный императором во второй половине дня 9 августа 1945 года, и в срочном порядке отправило его командирам армий в Маньчжурии, Корее, Китае и Японии. Утром 10 августа 1945 года армия 17-го фронта в Корее и ее 7 дивизий вошли в состав Квантунской армии. Экспедиционная армия в Китае получила приказ защищать Северный Китай от наступающих советских войск и оказывать поддержку Квантунской армии.
Когда военный министр Японии Коречика Анами (Anami) услышал о наступлении советских войск, он отметил, что «неизбежное в конце концов случилось». Начальник оперативного отдела Генерального штаба армии генерал-майор Масаказу Амано (Amano) понял, что уже ничего нельзя сделать, кроме как надеяться, что Квантунская армия сможет продержаться как можно дольше. Адмирал Кантаро Сузуки (Suzuki), с апреля 1945 года находившийся на должности премьер-министра, спросил у начальника бюро планирования кабинета министров Сумихисы Икеды (Sumihisa Ikeda), сможет ли Квантунская армия отразить нападение советских войск. Икеда ответил, что полевая армия «безнадежна» и что Чанчунь падет через две недели. Сузуки вздохнул и сказал: «Если же Квантунская армия так слаба, то тогда всему конец».
Когда вечером 9 августа 1945 года генерал Ямада вернулся в Чанчунь, командование его штаба подвело итог сложившейся обстановке на всех фронтах. На восточном направлении Красная армия ввела в бой 3 пехотные дивизии и 2 или 3 танковые бригады, в основном наносящие свои удары по району Дуннина. На амурском направлении вели боевые действия 3 пехотные дивизии и 2 танковые бригады. Некоторые части и подразделения советских войск уже форсировали реку, но основные бои шли в районах Хэйхэ и Суньу. На западном направлении 2 дивизии и танковая бригада Красной армии стремительным темпом продвигались к Хайлару, по которому утром 9 августа 1945 года были нанесены бомбовые удары. Очевидно, населенный пункт Манчжоули уже был осажден. Поступали доклады о том, что 2 пехотные дивизии и танковая бригада Красной армии с направления Халхин-Гол штурмовали район Вучакоу. В Северо-Западной Маньчжурии боевые действия все еще не начались.
На начальной стадии боевых действий среди высшего командования Квантунской армии появились серьезные разногласия в отношении стратегической обороны Западной Маньчжурии. Командующему 3-м фронтом полному генералу Жун Ушироку (Ushikoru), который никогда не принимал оборонительной стратегии, запретили использовать слабо укомплектованную 44-ю армию для проведения атак, связанных с возможной большой потерей личного состава. Он принял решение оборонять железнодорожную магистраль КВЖД, развернув основную часть 44-й армии в районе Мукдена, а оставшиеся подразделения — в Чанчуне, и проводить контратаки на отдельные подразделения советских войск. Утром 10 августа 1945 года по его собственной инициативе он приказал 44-й армии вывести свои части и подразделения в район Чанчунь — Дайрен. Также он изменил задачу 13-й армии и перевел её из редута Тунхуа в северном направлении в сторону Чанчуня. Командование Квантунской армии неохотно согласилось с решительными действиями генерала Юшироку.
Таким образом, войска Квантунской группировки к 10 августа 1945 года были сведены во фронтовые и армейские объединения, включавшие: 3 фронта (1-й, 3-й и 17-й (Корейский), отдельную (4-ю) полевую армию (всего 42 пехотные и 7 кавалерийских дивизий, 23 пехотные, 2 кавалерийские, 2 танковые бригады и бригада смертников, 6 отдельных полков), 2 воздушные (2-ю и 5-ю (Корея) армии и базировавшуюся в Харбине Сунгарийскую военную флотилию. В распоряжении японского командования находились войска 250-тысячной армии Маньчжоу-Го и кавалерийские соединения японского ставленника во Внутренней Монголии князя Де Вана (Тонлопа). Общая численность группировки японских и маньчжурских войск к августу 1945 года несколько превышала 1 млн человек. На вооружении она имела 6640 орудий и минометов, около 290 танков, 850 самолетов и около 30 боевых кораблей.
В это время на западе, действуя с направления Внутренней Монголии, советские войска оказывали сильное давление. К 14 или 15 августа 1945 года стремительно наступающие танковые части Красной армии могли достичь Чанчуня. У Квантунской армии было еще время, чтобы переместить свой штаб в Тунхуа. 11 августа 1945 года генерал Ямада выдвинулся из Чанчуня, оставив на месте только несколько человек из своего штаба. Император Пу И и его окружение также переместились в зону оборонительных укреплений.
Все передовые позиции пали. Например, на западном направлении советские танковые и кавалерийские подразделения продвигались со скоростью 100 километров за день. Из Северной Кореи поступила информация о том, что 9 августа 1945 года в районе Наджина высадилась бригада советских войск, прорвала японскую оборону и в данный момент продвигалась в южном направлении. Генерал Ямада переместил войска для того, чтобы попытаться остановить противника и столкнуть его с армиями Юшироку, который вел активные боевые действия на всем протяжении главной железнодорожной линии КВЖД и ЮМЖД. Ямада вместо разбитой 13-й армии перенацелил 4-ю армию из Харбина в Мейхоков. 10 августа 1945 года войска 1-го фронта получили приказ вывести свои части и подразделения из Муданьцзяна в Тунхуа.