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冬季战争（芬兰语：talvisota，瑞典语：vinterkriget，俄语：Зимняявойна）是一场苏联与芬兰于第二次世界大战期间爆发的战争，自1939年11月30日由苏联向芬兰发动进攻而展开，苏联最终惨胜芬兰，令其割让与租借部分领土，而后于1940年3月13日双方签订《莫斯科和平协定》为结束。
自立国以来，苏联一直对与芬兰相接的国境存有异议，认为过于威胁到第二大城列宁格勒的安危，且芬兰在独立过程中与德国关系密切，苏联视其将可能成为德国入侵本国的帮凶，于是持续以谈判、威胁或尝试颠覆芬兰政府的方式来解决其边界问题，必要时直接通过军事行动并吞芬兰，重回以往俄属芬兰的地位。
芬兰方面则力保独立之成果，视苏联为唯一的假想敌，持续以外交手段来避免战争。1930年代，苏芬之间的几次谈判皆无结果，苏联决心武装入侵芬兰。1939年11月26日，苏联制造了“曼尼拉炮击事件”，以此为借口对芬宣战，在两国边境发动全线进攻。国际联盟将苏联的行动视为非法侵略，于12月14日将该国除名。
冬季战争中，苏联投入巨大兵力却损失惨重，国家声誉也受到很大的伤害，也未达到原先征服芬兰全境的目标。芬兰则不仅保有了主权，还赢得了国际声望。苏联此战中的表现也令德国元首阿道夫·希特勒对发动侵略苏联的企图更具信心，并开始着手联系芬兰加入其计划，最终引爆了1941年6月底的“继续战争”，芬兰同德国出兵夺回冬季战争中失去的土地。
自17世纪以来，芬兰一直是瑞典王国的东部领土。直到1700年爆发了北方战争，瑞典被新兴的俄罗斯帝国打败，其强权地位被后者所取代。1809年，俄罗斯为保护其首都圣彼得堡的安全，对瑞典再度出兵，爆发了“芬兰战争”。俄罗斯再度获胜，取得了大片领土赔偿，创建了“芬兰大公国”，为瑞典至俄国间的缓冲国，沙皇亚历山大一世还给予芬兰相当高的自主权，这也是未来后者成为独立国家之滥觞。时至19世纪末，由于民族主义兴起和泛斯拉夫主义的高涨，沙皇亚历山大三世收回了芬兰的自主权，对芬人实施“俄罗斯化”，从语言与政治上加以同化，提升帝国中央之实力。尽管该政策终因俄国内部的冲突而失效，但已严重破坏了俄芬两方的关系，芬兰的知识分子也深切体察到自己文化受到威胁，独立意识大为增强。
1914年8月爆发了第一次世界大战，俄罗斯帝国因十月革命而最终崩溃，芬兰因而有了难得的独立机会。1917年12月6日，就在帝国中央政府正因为在混乱中时，政府芬兰参议院正式宣布芬兰独立。当时新生的苏俄布尔什维克政府正与德国商讨停战的可能性，前者领导人列宁与芬兰代表协商，原则上同意了芬兰独立，但实际上计划组织工人政府取代目前的政权，将芬兰以加盟国的形式重新并入苏联，自芬兰宣布独立后仅三周的时间，苏维埃俄国就已组织了新的芬兰政府。1918年1月27日，有着苏俄方面支持的红军（即赤卫队）和白军（即白卫队）正式爆发了内战，亡命于国外的白军领导人卡尔·古斯塔夫·曼纳海姆将军回国指挥内战。另一方面，为孤立俄国，欧洲强权德意志帝国也在内战激烈时强迫白军与其接近，换取军事上的援助。尽管曼纳海姆有鉴于这将使本国受德国控制，但其他官员已自行前往谈判，并擅自签署相当不利的协定。短暂而血腥的内战最终由白军获得胜利，于1918年5月控制了全国领土，残余的红军与共产党人被监禁、杀害或逃到俄国避难。不过，此时的芬兰已受到德国经济与军事上的渗透，甚至决定由德国亲王瓦伊诺一世作为芬兰国王，但德军最终因在西线战事失败，于同年11月投降，致使其在波罗的海地区的一切成果都被迫放弃，芬兰因而脱离了德国的控制。
1920年2月2日，芬兰与苏维埃俄国于爱沙尼亚的塔尔图一地签订《塔尔图条约》来划分两国边界，由于此时的苏俄还正与波兰进行苏波战争，芬兰得以获得非常有利的结果，南部卡累利阿地峡的边界紧邻旧沙俄首都圣彼得堡（后改名为“列宁格勒”）仅32公里，北部与东部边界也一直超出了大公国时期，与北冰洋相接壤，还拥有北极圈内的不冻港——贝柴摩。在整个1920年代至30年代初期的时间里，苏芬两国一直处于敌对而紧张的状态，双方也都未签署正式的停战协定。
苏联一直认为芬兰为“革命之敌”、“邪恶和反动的法西斯集团”，特别是仇视身为白军领导人的曼纳海姆与维伊诺·唐纳，并怀疑其外交政策，1918年时，后者曾与德国过于亲近，一年后又还开放港口给英军攻击俄国船只，苏联政府因此认为有朝一日，芬兰会再度联合以德国为首的列强们入侵本国（或至少同意列强通过其领土），且现有边界又与列宁格勒过于接近，极具威胁性。
芬兰方面，在立国初期政府多由前白军领袖主导，经常发出仇俄宣传、进行具有法西斯风气的社会运动（如拉普阿运动），部分民族主义者也想取得更多的卡累利阿领土来构筑其“大芬兰”目标，多次入侵苏俄边界。整个1920年代至30年代初，芬兰处于政治极为不稳的状态，直到了1930年代后期，以出口导向为主的芬兰经济逐渐成长，而其国内极端主义的政治运动也才逐渐消失。
在国际形势相对平静的1932年，苏芬两国调整了相互关系，签订了《苏芬互不侵犯条约》。条约规定，双方保证互不侵犯现有边界，避免任何指向对方的侵略行动。条约还宣布：双方“将始终致力于以公正的精神解决它们之间的任何性质或任何根源的争端”。这项条约一度缓和了两国之间的矛盾。1934年又进一步确定此协定为十年有效。但是，为了与前苏联抗衡，西方始终保持其在芬兰的存在，因此，苏芬关系又受到大国政治博弈的牵动。
芬兰与西方各国保持着良好的关系，并接受了它们的军事援助。1935～1938年，英国向芬兰提供了价值2.11亿芬兰马克的武器装备；德国为芬兰空军援建了广泛的机场网；英、德两国的军事教官一直帮助芬兰培训军官；在西方专家的支援下，芬兰在卡累利阿地峡修建了以曼纳海姆的名字命名的坚固防线。
芬兰亲近西方的动向经常引起苏联的警惕。早在1939年春，当苏联主动与芬兰举行秘密谈判时，就开始试探实现自己对芬兰问题的各种企图的可能性。
在谈判中，苏联代表直截了当地提出在第三国可能东犯并且经过芬兰入侵苏联的情况下，苏联利用芬兰领土迎击来犯之敌的要求，并且还表示苏联希望获得在芬兰湾的某些岛屿上设防的权利。但芬兰在大国冲突中执行不介入的政策，宣称它决不站在一个大国一边反对另一个大国。所以，历次秘密谈判都因芬兰拒绝苏联的要求而未取得任何成果。
1939年8月23日，苏联和德国签定《苏德互不侵犯条约》，条约中包括一项秘密条款，在两国之间的东欧国家中划分势力范围，其中将芬兰划归苏联。9月1日德国进攻波兰，迅速摧毁了波兰军队。苏联在华沙被德军攻陷后，宣布废除《里加和约》并在东面出兵，仅几个星期，德国获得了波兰，而苏联获得了了寇松线以东。之后在德国继续和英法作战的同时，苏联着手开始建立东方战线，准备恢复过去被割让和已经独立的旧疆域。
苏联于1939年10月5日紧急邀请芬兰政府代表赴苏谈判。谈判于1939年10月11日至11月12日在莫斯科举行。在这次谈判中，苏联除建议苏联芬兰双方签订互助条约，共同保卫芬兰湾外，还进一步提出了割让和调整芬兰部分领土的要求，即要求芬兰把卡累利阿地峡的俄芬两国边境北移40公里，把芬兰湾内的几个岛屿和雷巴奇半岛上的芬兰领土割让给苏联；把汉科半岛以每年800万芬兰马克的代价租借给苏联，为期30年。为了补偿芬兰的领土损失，苏联表示愿意把奥涅加湖西北两倍于芬兰所割让地区的土地交给芬兰。
然而，汉科半岛却是芬兰防御苏联的天然屏障，苏联此举的动机令芬兰感到怀疑。当时的芬兰政府拒绝了苏联的提议，苏联军队制造了“曼尼拉事件”，宣称芬兰军队炮击曼尼拉村造成苏联士兵的死亡，进而要求芬兰政府赔礼道歉，并将军队后撤20到25公里，但被芬兰政府拒绝。苏联以此为借口废除《苏芬互不侵犯条约》，11月30日，23个师共45万军队攻入芬兰边界，迅速抵达曼纳海姆防线。
1939年12月1日，苏联扶持建立了以奥托·威廉莫维奇·库西宁为首的“芬兰民主共和国”政府，希望借此煽动芬兰军队中的社会主义者反叛，但没有成功，这个共和国只存在到1940年3月12日，后来并入到卡累利阿-芬兰苏维埃社会主义共和国中去了。
苏芬战争发生在绵延近1500公里的苏芬边界的芬兰一侧。这里的地形、交通、气候都不同于中欧平原，是一个易守、难攻，有利于芬兰军队轻装小部队作战，而不利于苏联红军重装大部队行动的特殊战场。
芬兰是世界上最寒冷的国家之一，其1/4领土都位于北极地带。冬季漫长而严寒，风大雪多，气温常在零下30～40度以下。苏芬战争正逢一年中昼间最短的季节，漫长的黑夜极大地限制了苏联红军航空兵优势的发挥。战争开始时正赶上一场大雪，战区积雪深达1米，给苏联红军的行动带来极大不便，却给擅长滑雪的芬兰军队提供了一显身手的机会。苏芬边境人烟稀少，森林茂密，湖泊纵横，交通不便。但芬兰境内纵深地区公路网发达，有数条铁路与边界平行，便于物资运输和兵力机动。苏联方一侧的卡累利阿地区是一片渺无人烟的荒漠，从列宁格勒到摩尔曼斯克只有一条与边界平行的铁路和两条通往边界的支线。
战争中，双方的作战行动主要展开在边境的四个地区，即卡累利阿地峡、拉多加湖东北、边界中部和贝萨谋（贝辰加）地区。
卡累利阿地峡的交通条件较好，有单线铁路4条和石质公路10条，可通向芬兰西北。因此，这里是双方主力作战的主战场。地峡宽约100公里，地形起伏，车辆可以通行，但缺少便于远距离观察的制高点。武奥克萨河纵贯其间，水量充沛，多间以深水湖泊。维堡是该地的唯一一个小工业城市，也是过往苏芬边界的必经之地和最佳通道，因此，在军事上受到双方重视。但曼纳海姆防线是卡累利阿地峡的人工屏障，是苏联红军进攻不可回避的巨大障碍。
曼纳海姆防线经过芬兰10年苦心经营，业已形成完整的防御工事体系。它由纵深约90公里的3道防御地带组成。各道防御地带均依托沼泽湖泊等天然障碍物，构筑有670个永备发射工事和土木质火力点，另有近800个地下暗堡，并以堑壕和交通壕相沟通。在主要防御地带前设有20～60公里纵深的保障地带。主要防御地带前和保障地带内广泛设置了防坦克和防步兵地雷和防坦克桩砦、防坦克壕和防坦克崖壁。
拉多加湖东北地区有一条绕过拉多加湖北岸通往卡累利阿地峡南部的接近路，但其距离较远，且在赛马湖与拉多加湖之间有一段狭长的隘路，易被守方堵塞和截断。
边界中部是芬兰最狭窄的腰部地区，有三条通往波的尼亚湾要地奥卢港的接近路，沿此西进可对奥卢港形成外线包围之势。从索木斯萨耳米到奥卢港横宽只有120公里，一旦打通此线，可将芬兰拦腰切成南北两段，从而将极大地影响整个战局。
最北的贝萨谋地区是常年覆盖冻土的台地。贝萨谋既是芬兰在巴伦支海的唯一良港，又是沟通前苏联摩尔曼斯克港与瑞典北部重要铁矿产地的重要通道。
从拉多加湖东岸至巴伦支海的整个边界，全长约1100公里，80%是荒无人烟的森林，只有六条东西走向的公路，路面狭窄，路况不佳，且被湖泊森林隔绝。各条公路之间相隔达200公里之遥。公路两旁的林木既可伐倒充当路障，也可给芬兰军队滑雪分队袭击沿公路行进的行军纵队提供天然屏蔽。
总之，在被皑皑白雪、莽莽森林覆盖的荒原上，苏联红军的坦克与重炮将陷入英雄无用武之地的困境，因此，这里对苏联红军而言是一个十分不利的战场。而在卡累利阿地峡，苏联红军主力一越过边界，就被曼纳海姆防线阻挡，不得不进行一场困难的攻坚战。
苏芬战争是一场大国与小国之间的战争。苏联经过近20年的社会主义建设，重工业迅速发展，军事实力也大大增强。与苏联相比，芬兰无论在经济实力还是在军事实力方面都是一个小国。其总人口只有440余万，常备陆军只有3.2万。面对这样一个小国，苏联曾以为，通过谈判施压或军事威胁就能迫使芬兰妥协，实现自己对芬兰的领土要求。对于苏联红军领导人当时所持的这种乐观估计，赫鲁晓夫曾作过如下描述，他说：“只要我们把嗓门稍微提高一些，芬兰人就会服从。如再不行的话，我们可以放一枪，芬兰人就会举手投降。我们就是这样想的。”苏联当局正是根据这种估计拟订了对芬作战计划和进行对芬战争准备的。
最初的对芬作战预案，是由苏联红军总参谋部鲍里斯·米哈伊洛维奇·沙波什尼科夫元帅拟定的。该案还较客观地考虑了芬兰军队作战能力和战场的特殊条件。其核心思想是主张集中45个师的强大兵力，在西方不直接卷入的情况下，“打一场为期至少数个月的紧张艰巨的战争”。这项预案由于不符合斯大林的设想，在提交苏联最高军事委员会审议时被否定了。斯大林决定对芬作战计划改由列宁格勒军区司令基里尔·阿法纳西耶维奇·梅列茨科夫重新拟定。
新计划按照斯大林的意图，规定列宁格勒军区部队在得到特种兵支援的情况下在数周内粉碎芬兰军队主力，突破曼纳海姆防线，确保列宁格勒和摩尔曼斯克的安全，迫使芬兰签订和约，结束战争。新计划于1939年7月底被最高军事委员会采纳。
根据新计划，列宁格勒军区从1939年秋季起紧急进行了战争准备，调整了军队部署，构筑了急造军路、贮备了作战物资，进行了战前训练。到战争打响前，苏联红军在苏芬边界附近共集中了约30多万人的兵力，4个集团军，18个步兵师、1个坦克军、4个坦克旅以及约1000余辆坦克、800多架飞机。列宁格勒军区司令梅列茨科夫担任了前线总指挥。
基里尔·阿法纳西耶维奇·梅列茨科夫大将是受斯大林器重的一员战将。他在十月革命期间参加工农红军，在国内战争期间曾同白军作战。1936～1937年间作为一名志愿军参加了西班牙民族革命战争，在瓜达拉哈拉一战中建立了赫赫战功。他曾任师政委和师、军、军区正副参谋长。既有指挥经验，也有政治工作经验。1939年初，当他就任列宁格勒军区司令时，军区许多师级指挥员都是一些年轻的大尉，许多有实战经验的军官在1937～1938年的大清洗中遭到镇压。
芬兰作为一个小国，不愿意单独同一个大国对抗。它对未来战争的设想是：“如果芬兰不幸被卷入一场与大国牵连的战争，芬兰可以指望从进攻芬兰的大国的敌国方面得到援助”。芬兰军事当局计划，依靠曼纳海姆防线牵制并消耗苏联红军兵力，在取得外援后实施反击，争取在有利条件下与苏联议和。
虽然芬兰的社会主义者因为其信仰不允许进入正式部队，但令芬兰和苏联的领导人都感到惊奇的是芬兰绝大部分社会主义者并没有和苏联站到一起，反而和他们的同胞一起战斗。这主要是由于有部分芬兰共产党人到苏联后，反而被斯大林的“大清洗”所镇压，引起对芬兰社会主义者的不信任感。另外还因为芬兰经过1918年的内战后，社会阶级差别缩小，社会矛盾减弱。
根据计划，芬兰于1939年10月下旬进行了全国总动员，并在卡累利阿地峡疏散居民，坚壁清野。到战争开始时，芬兰陆军扩充到12.7万人，编5个军，9个步兵师、1个骑兵旅和一些独立的边防部队。另有预备役人员30万，后备役“民卫军”10万以及妇女服务队10万。但芬兰军队十分缺少反坦克炮和弹药油料，全军只有反坦克炮约100余门，枪弹仅够2个月、炮弹仅够3个星期作战之用。空军同样不足，仅有轰炸机30架，战斗机56架，侦察机59架。
在战争期间，芬兰虽指望能得到西方大国的援助，但德国当时正忙于准备入侵西欧，不愿意激化与苏联的矛盾，因此，对苏联与芬兰的冲突采取观望态度。英法两国虽表示愿意派兵支援芬兰，但瑞典与挪威因害怕德国把战火扩及整个斯堪的纳维亚半岛，而拒绝英法军队过境。结果，直到1940年2月，芬兰才陆续得到英法援助的156架飞机、400余门火炮、85门反坦克炮和其他一些军用物资。但这时芬兰已经陷入兵员枯竭、弹尽粮绝的地步，英法的援助只是杯水车薪，无济于事。在这种情况下，芬兰只得忍辱求和了。
苏联为了进攻芬兰作了部分性的动员，兵员总数达到约54万人。作战序列以列宁格勒军区为总指挥，下辖第7军、第8军、第9军、及第14军。作战计划如下：
第7军（10个步兵师，6个战车旅，兵员24万人，战车1500辆，大炮900门，飞机300架）从列宁格勒以北沿着拉多加湖西岸向北进攻，突破芬兰的曼纳海姆防线，夺取芬兰第二大城维伊普里（Viipuri），然后向首都赫尔辛基前进。
第8军（7个步兵师，1个战车旅，兵员15万人，战车545辆，大炮520门，飞机200架）沿拉多加湖北岸向西进攻，跟第7军会师，以钳形攻势粉碎芬兰军队的抵抗。
第9军（5个步兵师，兵员9.5万人，战车275辆，大炮360门，飞机100架）经索木斯萨耳米（Suomusalmi）攻向位于波的尼亚（Bothnia）湾畔的奥卢（Oulu），将芬兰割为两半并切断跟瑞典间的陆上交通。
第14军（3个步兵师，兵员5.5万人，战车165辆，大炮220门，飞机70架）从摩尔曼斯克向西攻击贝萨谋（Petsamo）地区，然后沿“极圈公路”南下五百公里，再向西攻到瑞典边境为止。
这个作战计划在纸面上看来十分完美，苏联红军挟着人数和装备上的优势分进合击，把芬兰切成数块，首尾不能相应；即使数量居于绝对劣势的芬兰军有准备，他们也无法沿着漫长的国境线布防，红军的前进应该是势如破竹。苏联领导阶层的信心十足，副国防部长指示炮兵单位只要准备12天的弹药就足够，担任游行前导进入赫尔辛基的一支军乐队都准备好了；连斯大林本人都相信这次战争不会超过16天，还特地下指令给各部队绝对不准进入瑞典的领土。
芬兰军的作战计划不如苏联红军这么大规模，他们基本上还是停留在一次大战时的静态防卫，将大部份部队集中在拉多加湖西岸的曼纳海姆防线，因为这个狭窄的地带正是传统上入侵芬兰的走廊；从拉多加湖北岸一直到巴伦支海，他们只配备了少数的警戒部队，监视那整片无法穿越的密林和沼泽荒原。不过这个曼纳海姆防线其实并不怎么坚强，主要是以沿线的碉堡群为防御的重心，碉堡群间的间隔也很大；许多碉堡更只是由原木建成，连混凝土都没用上。
苏芬战争从1939年11月30日开始至1940年3月13日结束，历时近3个半月，前后分两个阶段，在整个战争期间，苏联红军凭借优势兵力始终处于进攻态势。其企图是集中主要兵力在卡累利阿地峡实施进攻，在其他地区以部分兵力牵制芬兰军队，粉碎芬兰军队主力，在最短时间内迫使芬兰议和，结束战争。
劣势的芬兰军队始终处于防御态势。其企图是在卡累利阿地峡集中主力扼守曼纳海姆防线实施阵地战，在其他地区以少量兵力利用有利地形实施机动战和游击战，最大限度地迟滞苏联红军的进攻，等待西方的援助，争取在有利条件下与苏联议和。
这一阶段从1939年11月30日开始至1940年1月31日结束，历时62天。1939年11月30日，苏联红军在前苏联芬边界全线4个地区发起进攻。经过激战，苏联红军除在战线北端达成预定目的外，在其他地区均遭惨败，被迫停止进攻，重新调整部署，增调兵力，准备再次进攻。
在卡累利阿地峡，苏联红军突破曼纳海姆防线未逞。苏联红军弗谢沃洛德·费奥多洛维奇·雅科夫列夫第7集团军辖7个步兵师、1个坦克军和2个坦克旅，组成深远的战役布势和纵深梯次的战斗队形，在卡累利阿地峡实施进攻，主要突击指向维堡方向。进攻首先从地峡东段开始，企图吸引芬兰军队预备队东调，随后在地峡西段实施主要突击。
芬兰军队集中2个军计5个师的兵力防守该地，首先以掩护兵力在保障地带防守各个狭窄的接近地。昼间，芬兰军队以近战火力配合以有利条件下的阵前出击杀伤敌有生力量，以各种反坦克兵器从近处摧毁苏联红军坦克；夜间派出滑雪小分队袭扰苏联红军后方，突击在雪地烤火露宿的苏联红军，把苏联红军打得疲惫不堪。
尽管苏联红军投入1个梯队又1个梯队，轮番进攻，但由于未弄清芬兰军队的主要防御地带和保障地带，未查明芬兰军队的防御工事和障碍物配系，再加协同不灵，指挥不善，到12月底，在付出重大代价以后只攻占了芬兰军队20～60公里纵深的保障地带。这时苏联红军已无力突破芬兰军队的主要防御地带，被迫就地停止进攻。双方形成对峙，转入袭扰战。
在拉多加湖东北地区，苏联红军2个师大部被歼，被迫转入防御。苏联红军第8集团军辖5个步兵师、1个坦克旅，分南北两路实施进攻。其任务是从翼侧牵制芬兰军队兵力，配合第7集团军的进攻。越过边界后，苏联红军遭到芬兰军队2个师节节阻击和游击队夜间的袭扰，进展缓慢。6天后，北路集群前进了40公里。在托尔瓦湖地区，双方发生激战。结果，苏联红军伤亡5000余人，补给无援，被迫转入防御，再也未敢进攻。南路集群前进40余公里后，在基泰莱地区进行1个多月的攻防战斗，到1940年1月1日，被芬兰军队分割、包围、补给中断，2个师大部被歼，伤亡1.9万余人，其余兵力龟缩后退，转入防御，直到战争结束。
在边界中段，苏联红军2个师被歼，余皆退守。苏联红军瓦西里·伊万诺维奇·崔可夫的第9集团军辖4个步兵师，分南北两路，向波的尼亚湾方向进攻，企图将芬兰从狭窄腰部地区切成两段。南路集群沿两条被深雪覆盖的林间道路向奥卢港方向进攻。先头师到达距边界约40公里的索木斯萨耳米村以后，遭芬兰军队小分队依托路障，顽强阻击。该师被迫沿道路展开成20余公里的纵长队形，从而为芬兰军队实施分割、包围提供了战机。这时，芬兰军队战略预备队1个师赶至战场，在芬兰军队第3军亚尔马·西拉斯沃的指挥下，到12月底首歼该师获胜，随后转移兵力将企图增援的苏联红军另1个师拦头截尾，分割歼灭。索木斯萨耳米一战，芬兰军队共歼敌2.3万余人，创造了以少胜多的光辉战例。苏联红军北路集群越过边界后未遇抵抗，到1939年12月16日接近到波的尼亚铁路东端终点站凯米湖，对芬兰军队造成极大威胁。芬兰军队从预备队抽调1个营配合边防部队对苏联红军翼侧进行了连续突击。该路苏联红军因摸不清敌情，只好退守萨拉，在该地因受到芬兰游击队不断袭扰，一直未敢采取积极行动，直到战争结束。
在战线北端，苏联红军夺占贝萨谋等地。苏联红军第14集团军辖2个步兵师在北方舰队配合下向巴伦支海岸方向进攻，未遇芬兰抵抗，很快占领了贝萨谋港和雷巴契半岛，封锁了芬兰通往巴伦支海和挪威的通道，随即就地转入防御。
1939年12月，苏联红军当局鉴于各线苏联红军损失惨重，决定停止进攻，重新拟订作战计划，组织新的进攻。1940年1月7日，在卡累利阿地峡成立了西北方面军，任命原基辅军区司令谢苗·康斯坦丁诺维奇·铁木辛哥任该方面军司令，接替梅列茨科夫担任前线总指挥。该方面军下辖第7集团军和新成立的第13集团军。同时，向苏芬边界增调了24个步兵师、20个炮兵团和15个新建的航空兵团。从1940年1月起，该地苏联红军加强了侦察与训练，演练了突破预有准备防线和摧毁坚固防御工事的有效方法。
这时，芬兰军队也调整了该地的兵力部署，将一线兵力由5个师增加到6个师，在纵深只保留1个师作为预备队。
这一阶段从1940年2月1日开始至3月13日结束，历时41天。在这一阶段，苏联红军西北方面军集中第7、第13集团军，共21个步兵师、6个坦克旅的兵力，在卡累利阿地峡实施重点进攻，以2个集团军的相邻翼侧向维堡方向实施主要突击。经过1个多月的艰苦作战，苏联红军突破了曼纳海姆防线，攻占了维堡，迫使芬兰按照苏联提出的条件签订了和约，结束了战争。
1940年2月1日～10日，苏联红军出动飞机500多架，展开火炮440多门，对芬兰军队阵地及其后方进行了猛烈的预先航空火力准备和炮火准备，在进攻前的24小时，共发射炮弹30多万发，摧毁了主要方向上的芬兰军队大部分火力点。
1940年2月12日凌晨，苏联红军恢复进攻。经过3天艰苦作战，梅列茨科夫的第7集团军在曼纳海姆防线的主要防御地带打开了一个宽5公里、纵深5～6公里的突破口，并将快速集群投入交战。芬兰军队主动退守第2防御地带。
1940年2月18日，第7集团军从行进间突破第2防御地带未逞2月，其右翼因第13集团军进展缓慢而暴露。在这种情况下，苏联红军为了突破第2防御地带再次停止进攻，调整部署。芬兰军队也趁机休整，将拉多加湖以北的部分兵力南调，加强卡累利阿地峡的防御。
1940年2月28日，苏联红军恢复进攻，迅速逼近芬兰军队后方防御地带。第7集团军右翼兵团从东北包围了维堡筑垒地域，其左翼兵团4个师从冰封的海面上越过维堡湾，绕过维堡城，切断了通往芬兰首都赫尔辛基的公路，攻占了维堡大部地区。
1940年3月11日，苏联红军对维堡发起强攻，夺占了该城。
由于苏联的行为是明显侵略，引起许多外国团体的不满，送来物资和药品援助芬兰，在美国和加拿大的芬兰移民，有许多回来参加战斗。在战斗期间共有1,010丹麦志愿者、895位挪威志愿者、372位英国志愿者、346位芬兰在外国的移民和210位来自其他国家的志愿者参加了战斗。还有许多外国记者来芬兰报道。
瑞典当时还非中立国，只是声称为“不结盟国家”，但也支援芬兰军事物资和现金，有8,700位瑞典志愿者准备到芬兰参加战斗，其中包括一支空军，有12架战斗机、5架轰炸机和8架后勤飞机，占当时瑞典空军的1/3，他们放弃瑞典军衔，准备到芬兰战斗，还包括900位地勤工人和工程师。瑞典志愿军有8,402人在2月中旬参加了战斗，33人战死。
直到1940年2月，同盟国才决定援助芬兰，2月5日同盟国考虑3月20日在挪威北部登陆10万英国军队和3万5千法国军队，穿过瑞典进入芬兰，但需要在芬兰政府要求的条件下。3月2日正式向挪威和瑞典政府提出要求，希望将这两个中立国带入同盟国一方。但12月时希特勒已经向瑞典政府照会，如果同盟国军队踏上瑞典国土一步，就意味着德国立即进攻瑞典。
当时瑞典和挪威政府都没有同意同盟国的要求，战后透露的文件证实，其实同盟国根本无意和苏联交火，只是想借此占领挪威北部的铁矿，以阻断德国的战略物资来源。
瑞典拒绝了同盟国军队入境的要求，也拒绝了芬兰希望瑞典正规军参加战斗的要求，同时明确表示不能进一步对芬兰援助了。芬兰已经处于两难地步，同盟国希望战争继续拖下去，而瑞典希望尽快结束战争，害怕会殃及池鱼。德国也希望尽快结束战争。
当时各国都在敦促芬兰，英法答应送来20,000人部队，德国和瑞典希望答应和平条件，芬兰军队指挥对战斗发展比较悲观，所以芬兰政府下决心在1940年2月29日开始和平谈判。
听到芬兰开始谈判，英法又答应送来50,000人部队，但实际只有6,000人准备援助芬兰，其余人准备夺取挪威铁矿和港口。这个情报到达苏联决策部门，也促使了和平协议的迅速达成。
在冬季战争中，有两种武器被冠上了有苏联外交部长莫洛托夫之名的戏称。
苏联空军于开战首日即展开了针对芬兰首都赫尔辛基为首大都市的空袭，其中甚至包括了子母弹形式的燃烧弹，然而，面对芬兰对苏联轰炸行为的指责，莫洛托夫却辩称苏联空军并未轰炸芬兰，而是为都市内饥饿的工人空投“面包”；因此之故，在整个战争期间，芬兰人都将苏联空军的炸弹戏谑地称为“莫洛托夫的面包篮”。
另外，在冬季游击战期间，芬兰军大量使用发明于西班牙内战，以玻璃瓶等容器盛装石油、磷、助燃剂等物的燃烧瓶，对苏联红军阵地与车辆造成极大损害，由于多以酒瓶为容器，故有芬兰官兵将之称为“这是给莫洛托夫的鸡尾酒”，于是“莫洛托夫鸡尾酒”遂成为燃烧瓶的别称。
典故
白色死神：西蒙·海耶，芬兰狙击手
到1940年3月5日，芬兰军队已濒于兵员枯竭、弹尽粮绝、外援无望的险境。英法两国虽表示愿意出兵援助芬兰，德国却威胁说如芬兰接受英法援助，战火将扩及整个斯堪的纳维亚半岛。瑞典、挪威迫于德国的压力，拒绝英法军队过境。在这种情况下，芬兰政府在瑞典的斡旋下于3月7日派代表至莫斯科与苏联议和。但矛盾并未了结，它使芬兰丧失了1/10即4万多平方公里的领土。芬兰军队总司令曼纳海姆痛楚地说：“该条约给我国的战略地位带来了灾难性的后果。我们丧失了本来可以保证我们阻止入侵军队前进的全部要地。新的国界使芬兰暴露在侵略者面前，而汉科则像一支指向我国心脏的手枪。”
根据1940年3月12日莫斯科和平协定，芬兰丧失了卡累利阿，包括芬兰第二大城市维堡，芬兰10%的耕地，1/5的工业产值。22万2千居民，占芬兰总人口12%的人丧失了家园被遣送。
芬兰还割让了巴伦支海上的雷巴奇半岛，芬兰湾中四个岛屿，部分萨拉区域，并将汉科半岛租借给苏联作为海军基地，租借期30年。这个协议对于芬兰来说是非常严酷的，仅仅过了一年，就又在德国支持下和苏联爆发了继续战争。
冬季战争时间表
1939年11月30日苏芬战争开始苏军进攻拉多加湖北部
12月2日苏军夺取苏奥耶尔维-
12月3日芬军放弃百沙摩-
12月5日芬军自阿格拉加尔维撤到了托瓦亚维
12月6日苏军进攻卡累利阿地峡东部苏军到达里斯蒂萨尔米大坝
12月7日苏军强渡泰帕莱恩约基河苏军进攻科拉恩约基河
12月8日苏军进攻基维萨尔米苏军进攻苏奥穆萨尔米
12月9日苏军夺取通往佩科森奈米以及凯米耶尔维的要道-
12月11日芬军重组了拉普兰的防御-
12月12日苏军的进攻被芬军仅一个师挡下芬军在拉多加湖北部发动反击，重创苏军
12月15日苏军对卡累利阿地峡东部发动第一次总攻击-
12月16日苏军对卡累利阿地峡中部发动第一次总攻击-
12月17日苏军进攻苏马村-
12月18日芬军自侧翼对苏军发动进攻，苏军撤退回萨拉-
12月19日苏军突破了姆纳苏沼泽附近防线-
12月20日苏军被芬军全歼-
12月22日芬军对卡累利阿地区的苏军发动反攻，但攻势很快被遏制。-
12月23日苏军攻取距离百沙摩65英里的纳齐-
12月24日苏军1939年最后一次攻击曼纳海姆防线-
12月25日苏军最后一次攻击科拉地区-
12月28日苏军在卡累利阿地峡东部的进攻被遏制芬军在苏奥穆萨米尔发动反击，重创苏军
12月30日苏军在卡累利阿地峡中部的进攻被遏制-
12月31日苏军久久无法取得突破-
1940年1月1日芬军在拉特泰公路发动反击，重创苏军-
1月6日苏军第44步枪师在拉特路之战中被消灭-
2月1日苏军轰炸芬军防线-
2月10日苏军在地峡西侧的苏玛取得了突破-
2月11日苏军对卡累利阿地峡发动第二次总攻击-
2月15日芬兰第2军向中间防线进行总撤退-
2月16日地峡东部芬军仍抵抗并击退苏军的进攻-
2月18日苏军第18师残部投降芬军放弃曼纳海姆防线撤退至中间防线
2月25日苏联代表交付和平协议中的详细内容-
2月28日芬军撤退至卡累利阿地峡最后一道防线-
2月29日芬兰愿意参加谈判-
3月5日苏军挺进“曼纳海姆防线”后方10至15公里-
3月9日卡累利阿地峡的芬军伤亡惨重-
3月12日苏芬代表于莫斯科正式签订和约
这次战争中苏联红军损失惨重。苏联人民委员会议主席、外交人民委员莫洛托夫在1940年3月28日向苏联红军最高苏维埃提交的报告中提到了红军在冬季战争中的伤亡数字为：死亡48745人，伤158863人。这个报告由于是对外公开的，所以一直被视为是苏联的宣传手段，并不反映苏联红军当时的实际伤亡，而是大大缩水后的数据。1970年，已经卸任的苏共中央总书记赫鲁晓夫在其秘密出版的个人回忆录《赫鲁晓夫回忆录》中提到了苏联红军在冬季战争中的损失时说“我们损失了上百万人”。
根据更近一些的苏联军事历史学家的说法，如索科洛夫在《影响世界的100场战役》里说：“据伟大卫国战争后统计的名单，1939～1940年有131476人没有从芬兰战场上回来，据其它资料显示，有大约20%～25%的人没有统计在内，因此确切数字可能为17万人”，“红军的伤病员很可能超过50万”，苏联红军的损失约为近20万，伤亡合计70万以上。之所以没有准确的数字一是因为苏联红军在统计伤亡时准确率一向较差，“统计只能精确到百万位”（索科洛夫在《二战秘密档案》中语）。芬兰老兵经常夸口说一名芬兰士兵倒下去，要换取10名苏联士兵的生命。此外苏联还丧失了两千辆坦克。战争结束后，一位苏联红军将领悲痛地说：“在这场战争中，我们得到了5.7万平方公里的土地，这足够埋葬我们牺牲的战友了。”
对芬兰的抵抗估计过低。开战前，苏联以为，芬兰是个小国，国力不强，军力薄弱，政府不得人心，苏联一旦出兵，芬兰民众会起而响应，从而在短时间内结束战争。这种错误估计导致苏联红军仓促出兵，麻痹轻敌，准备不足，没能在战争开始时就投入决定性力量：芬兰在主要战场上集中了13万人和500门炮，而苏联只投入了20万人和900门炮，虽然有一千辆坦克，但没有好好运用，反而损失惨重，苏联红军也没有准备冬季在森林中战斗的装备，大量使用战斗车辆，这些车辆必须24小时不熄火才能保证油料不会冻住。造成第一次进攻的惨重失败。因此，被迫重新制订作战计划，增调兵力，调整部署，收缩战线，重点在卡累利阿地峡实施进攻。这反映了苏联红军在作战指导思想上的失误。
作战方法不适应战场条件。苏芬边境是一个不同于中欧平原的特殊战场。这里湖泊纵横，森林茂密，人烟稀少，交通不便，气候严寒。它不利于前苏联红军重装备、大兵力的行动，适合于芬兰军队轻装备、小兵力的使用。参加冬季战争的苏联军队主要是由南方的部队组成，不适应芬兰的冬季寒冷和森林中的战斗。
在1950年代，绝大部分芬兰人还生活在农村，他们自己的御寒衣物已经足可以使他们在严冬中战斗，当年的冬季是芬兰历史上有记录的最寒冷的三个冬天之一。集中优势兵力突破曼纳海姆防线的苏联红军，因受道路所限常常形成兵力拥挤，给芬兰军队造成火力杀伤的有利目标。踏雪行进的步兵因前进缓慢，常与坦克脱节，被芬兰军队各个歼灭。炮兵因受观察的限制，常常误伤己方部队。在拉多加湖以北沿林间道路行进的苏联红军纵队，因机动受限，不便展开，首尾难以相顾，坦克与火炮则陷于无用武之地。
在1937～1938年大清洗后上任的许多年轻师职指挥官都缺少实战经验，也缺少指挥器材，在作战中常常情况不明，判断失误，举措缓慢。据历史记载当时苏联军队甚至手挽手唱着国歌向芬兰战线挺进。在大清洗中，苏联军官有80%被撤换，新上来的都是忠于斯大林而不懂指挥战争的，熟悉当地环境的芬兰军队发挥滑雪特长，避免正面作战，以小分队广泛进行伏击战、阻击战，打了就跑，突袭苏联红军的翼侧与后勤，切断苏联红军的补给，使苏联红军火力优势无法发挥，经常陷入挨冻受饿的境地。
芬兰空军的规模远小于苏联空军，不过他们的训练扎实，要求标准很高，飞行员与其他国家之间的交流很普遍。芬兰空军在这个阶段已经开始使用四机编队做为他们空战的基本编制。这种编队和德国在西班牙内战时期发展出来的战术编组的基本概念是相似的。
四架飞机当中以两架为小队进行战斗，通常是由较为资深的飞行员担任小队的长机，在战斗中居于主动的地位，另外一架由较为资浅的飞行员操作，负责掩护和伺机攻击敌机。这种战术编队到了第二次世界大战时期也逐渐被各国家采用，并且成为现代战斗机作战编队的基础。
苏联空军当时还是采用沿习自第一次世界大战以来的三机编队战术，无论是在飞行员个别的训练、编队间的默契以及作战的企图心上都远不如芬兰，有不少的报告指出三机编队中的僚机有的时候无论有没有目标，都会随着长机开火，形成浪费弹药的情况。负责支援轰炸机的战斗机有的时候还会丢下同伴，脱离作战空域。
较差的训练以及呆板的战术，使得苏联空军虽然数量大于芬兰空军，然而在作战效果上远不如芬兰空军的表现，导致苏联空军损失惨重之外，对芬兰境内目标的轰炸效果也非常有限。
几十年来，苏联官方材料始终把这场战争说成是由芬兰挑起的，是芬兰对苏联进行武装挑衅的结果。到60年代苏联领导人赫鲁晓夫则说：“我们要芬兰人让给我们一定面积的领土，把边界移得离列宁格勒更远一点。这可满足我们保卫安全的需要。芬兰人拒绝接受我们的条件，所以我们无计可施，只好用战争解决问题。”
苏芬战争共持续了约3个半月，前后分为两个阶段。在整个战争期间，拥有兵力优势的苏联红军始终处于进攻态势。但在战争第1阶段，劣势的芬兰军队却挫败了苏联红军优势兵力的进攻，创造了以劣胜优的光辉战例，迫使苏联红军重新调兵遣将，调整部署，再次组织进攻。最终，苏联红军虽取得了这场战争的胜利，但它为这个胜利付出了惨重代价，苏联为发动这场战争也受到了国际谴责。因此，当时任苏联红军总参谋部作战部副部长的华西列夫斯基将军后来承认：“芬兰战争是我们的一大耻辱，它败坏了我军在国内外的形象，许多事情都需要作出交待。”
这场战争虽满足了苏联对芬兰的领土要求，使芬兰丧失了约10%的国土，但却加深了苏芬之间的矛盾，激起芬兰人的反苏情绪。这就成了1年后芬兰联合德国对苏联作战的重要因素。战争还牵制、消耗了苏联红军大量兵力，使正在准备入侵西欧的德国，解除了东顾之忧。
因此，到1940年1月，当芬兰通过外交途径试探德国能否出面调停苏芬冲突时，德国明确拒绝芬兰的请求，表示德国无意劝说苏联恢复与芬兰的谈判，坚持说“德国政府认为目前还没有解决这场冲突的前景”。显然，苏芬战争持续得越久对德国越有利。
1940年的奥运会举办地点原本定在日本东京，但由于日本在1937年发动了全面侵华战争，奥委会将举办地点改到了芬兰首都赫尔辛基。
可没多久，苏芬战争爆发，1940年1月1日芬兰通知国际奥委会主动放弃主办权。随后，战火遍及欧洲大陆和世界各地，第十二届奥运会也就在第二次世界大战的战火中流产了。
