Следуя за огневым валом, советские бойцы успешно форсировали реку Сестра, прорвали первую полосу обороны финнов и начали продвижение по Выборгскому шоссе. Батареи железнодорожной артиллерии неоднократно сменяли огневые позиции для более эффективного воздействия по отступающим войскам противника. Продвижение железнодорожной артиллерии обеспечивала восстановительная железнодорожная бригада. Она быстро исправляла повреждения железнодорожного полотна и сооружений и разминировала дорогу. Части Советской армии продвигались настолько быстро, что железнодорожные батареи в первые два дня боевых действий несколько отставали. К 23 часам 13 июня железнодорожный путь был восстановлен до станции Райвола, а в 4 часа 14 июня железнодорожные батареи начали продвижение на Терийоки. К этому времени советские войска вышли на вторую, сильно укрепленную линию обороны противника.
Несмотря на шквал артиллерийского огня дальнобойных батарей, мощные доты-«миллионеры» приходилось уничтожать теми же способами, что и в 1940 г. Так, к примеру, капитан И.И. Ведмеденко приказал установить две 203-мм гаубицы Б-4 на дистанции 800 м от дота-«миллионера» и уничтожил его 96 прямыми попаданиями бетонобойных снарядов.
11 июня в наступление включилась и 23-я армия, которая наступала силами 98-го стрелкового корпуса. В 15 часов 11 июня в состав 23-й армии был передан правофланговый 97-й корпус 21-й армии. А взамен 21-я армия получила 108-й стрелковый корпус из резерва Ленинградского фронта. К исходу дня 11 июня 97-й и 98-й стрелковые корпуса 23-й армии вели бои на рубеже Терлолово — Хирели. 21-я армия силами 30-го гвардейского корпуса овладела Хирели, Матилла и вела бой за Икола. 109-й корпус занял Келломени, Райволу и Терийоки.
10—11 июня была разгромлена 10-я финская пехотная дивизия. Ее остатки бежали на линию Ваммелсуу — Тайпале, а затем были отведены в тыл для пополнения и переформирования. 10 июня Маннергейм приказал срочно перебросить на Карельский перешеек 4-ю пехотную дивизию и 3-ю пехотную бригаду из восточной Карелии. 12 июня Маннергейм приказал отправить на Карельский перешеек 17-ю дивизию и 20-ю бригаду.
На рассвете 14 июня после мощной артиллерийской подготовки на полосе наступления 23-й армии — 55 минут, а 21-й армии — 90 минут) советские войска начали штурм второй линии обороны противника. Атаки на побережье Финского залива были отбиты, но у деревни Куутерселькя наши войска прорвали фронт. Ночью финны бросили в прорыв свою единственную танковую дивизию под командованием генерал-майора Лагуса. Но к утру 15 июня дивизия Лагуса была разбита и отступила на 5 км к северу.
15 июня финны оказали упорное сопротивление советским наступающим войскам в районе города Мятсякюля, где противник опирался на развитую систему инженерных сооружений, включавших бронеколпаки, доты и дзоты. Армейское командование вызвало огонь семи батарей Кронштадта и девяти батарей железнодорожной артиллерии (2—356-мм, 4—254-мм, 8—180-мм, 24—152-мм и 10—130-мм орудий). С 5 ч. 44 мин. до 20 ч. 56 мин. 15 июня береговые батареи провели 74 стрельбы и израсходовали 1326 снарядов. Вечером войска 21-й армии, используя успех артиллерии, штурмом овладели городом Мятсякюля.
16 июня Маннергейм отдал приказ отойти и занять оборону на линии Выборг — Купарсаари — Тайпале. Первый фланг IV армейского корпуса в этот день был отброшен к водному рубежу Финский залив — озеро Куолемаярви — озеро Каукярви — озеро Пэркярви, где 4-я дивизия генерал-майора Аути, переброшенная из Восточной Карелии, удерживала советские войска на направлении главной железной дороги в ожидании того, как сложится обстановка на направлении Кивеннапа. Там, в 25 км к югу, на линии Ваммелсуу — Тайпале сражалась 3-я дивизия генерал-майора Паяри. Ей угрожала опасность окружения. 17 июня 3-ю дивизию отвели на правый фланг, тем самым опасная ситуация была ликвидирована. Спустя три дня финский IV армейский корпус занял оборону на линии Выборг — Купарсаари — Тайпале в полосе Выборг — Вуокса. III армейский корпус после сдерживающих боев занял позиции на водном рубеже Вуокса — Суванто — Тайпале, где он оборонял предмостное укрепление возле Вуосильми.
К 20 июня в полосе Выборг — Вуокса шириной примерно 40 км оборону держали три финские дивизии и две бригады, а вдвое большую полосу Вуокса — Суванто — Тайпале обороняли две финские дивизии и одна бригада. Все эти войска, за исключением переброшенной из Восточной Карелии 20-й бригады, которой была доверена оборона Выборга, принимали участие в боях по отражению наступления советских войск на Карельском перешейке. Резервы — финская бронетанковая дивизия, а также отведенная для пополнения 10-я дивизия — находились западнее Выборга, куда, как полагали финны, будет нанесен главный удар наступающими советскими войсками. Дополнительные войска усиления из Восточной Карелии Маннергейм ожидал с нетерпением. 17-я дивизия уже была в пути, а 11-я и 6-я в этот момент грузились в вагоны для переброски на 400 км.
18—19 июня с аэродромов в Эстонии в Финляндию перелетели 20 пикирующих бомбардировщиков Ju-87 и 10 истребителей FW-190.
19 июня правительство Финляндии обратилось к Гитлеру с просьбой срочно направить в Финляндию шесть германских дивизий и авиацию. Немцы морем переправили финнам 122-ю пехотную дивизию и 303-ю бригаду штурмовых орудий, которые были двинуты на Карельский перешеек. Кроме того, в Финляндию прибыл 200-й германский полк, состоявший из эстонских добровольцев. Больше немцы не хотели дать, им и самим приходилось несладко под Нарвой, как, впрочем, и на других фронтах.
На рассвете 19 июня 180-мм железнодорожные батареи № 18 и № 19 открыли огонь по городу и железнодорожной станции Выборг. А на следующий день войска 21-й армии прорвали третью линию обороны противника и овладели Выборгом. Однако двинуться на север от города советские войска не смогли из-за упорного сопротивления 10-й и 17-й финских пехотных дивизий, а также подошедших германских частей.
24 июня на фронте появилась 11-я финская дивизия, а на следующий день — 6-я.
23-я армия форсировала реку Вуокса и захватила плацдарм на ее северном берегу, но продвинуться дальше не сумела.
Несколько частей 59-й армии, переброшенные на Карельский перешеек из района Чудского озера, совместно с кораблями Балтийского флота овладели пятнадцатью островами Выборгского залива. Острова эти были невелики по размерам, но сильно укреплены. Так, на захваченных 24 июня островах Биоркэ и Торсари было взято 8 береговых орудий калибра 254 и 152 мм (наших, захваченных в 1918 г.), а также 37 пушек калибра от 45 до 88 мм.
Стремясь помешать десантам, финны сосредоточили в Выборгском заливе значительную часть своего флота. Однако противостоять советским кораблям они не смогли. 23 финских катера и малых корабля было потоплено в конце июня — начале июля 1944 г. Особенно эффективно действовали наши морские бронекатера проекта 161, или, как их называли, шхерные мониторы.
В ходе десантной операции имел место довольно забавный эпизод. Советская разведка доложила командованию, что финны направили в Выборгский залив единственный свой сильный артиллерийский корабль, броненосец «Вайнемяйнен». Это было вполне логично. «Вайнемяйнен» мог сыграть существенную роль в боях как за острова, так и на всем Карельском перешейке. Но, увы, финны буквально тряслись над этим кораблем и тщательно прятали его. С конца 1941 г. в боевых действиях он не участвовал.
