[8] La Unión Soviética rechazó las peticiones de los aliados de llevar a cabo acciones que pudieran provocar a Japón, pero discutió planes para establecer bases de aviones estadounidenses en territorio soviético para operaciones contra el país nipón, una vez la Unión Soviética hubiera declarado la guerra al Imperio japonés.
Las fuerzas soviéticas debían tomar primero Shumshu y luego Paramushir; con estas dos islas bajo control, el resto de la cadena de islas, que sólo estaba ligeramente controlada, caería fácilmente.
El mal tiempo crónico en la zona limitaba la capacidad de la aviación soviética para realizar reconocimientos o prestar apoyo a un desembarco, pero se les encomendó atacar la base naval de Paramushiro para interceptar los refuerzos japoneses que intentaran llegar a Shumshu.
Sin embargo, veía crítico que la infantería soviética estableciera rápidamente una cabeza de playa lo suficientemente profunda y segura como para permitir a los barcos soviéticos descargar cañones y morteros en la isla; Gnechko creía que, una vez se desplegase en Shumshu toda la artillería, entonces el ejército soviético tendría ventaja sobre las fuerzas niponas.
Gnechko esperaba que, concentrando el desembarco en una pequeña zona, podría superar estas dificultades y establecer un área segura en la que pudieran desplegar rápidamente todo el equipo armamentístico y dar comienzo la invasión.
[7] Por parte del bando japonés, la 91.ª División de Infantería no esperaba un ataque soviético.
Sin embargo, las Kuriles habían sido posesión japonesa desde 1875 y habían sido ampliamente fortificadas durante toda la Segunda Guerra Mundial, por lo que los soldados que ocupaban las guarniciones estaban bastantes familiarizados con el terreno.
Los soviéticos también tardaron demasiado en comenzar sus asaltos contra las posiciones de artillería costera japonesas.
A las 6:00, algunas unidades soviéticas de la primera oleada intentaron atacar las baterías japonesas del cabo Kokutan, pero su inferioridad numérica les impidió romper las defensas.
Los disparos desde el cabo Lopatka fueron especialmente eficaces y las tropas soviéticas resistieron los repetidos contraataques japoneses.
Por la tarde, con la mejora del tiempo, la aviación soviética empezó a atacar la base naval de Paramushiro para impedir que los refuerzos japoneses llegaran a Shumshu, y los soviéticos habían establecido buenas comunicaciones entre sus tropas en tierra, los buques de apoyo al fuego de artillería y la aviación soviética, que se combinaron para infligir grandes bajas a los japoneses que contraatacaban.
La artillería pesada soviética desembarcó en la mañana del 19 de agosto y paulatinamente las pequeñas tropas escondidas en la isla comenzaron a rendirse.
[21] Más tarde, los oficiales soviéticos dijeron a menudo que la operación demostró la dificultad de las invasiones anfibias al territorio enemigo y las carencias e inexperiencia soviéticas en la guerra anfibia, y citaron la experiencia soviética en Shumshu como razón para no invadir la isla de Hokkaidō en el archipiélago japonés.