8月16日晚，关东军司令部召开幕僚会议，这是决定关东军命运的一次会议。会议围绕三套方案展开了激烈的争论：第一，作战到底；第二，继续战争，在有利条件下相机停战；第三，立即停战。会上同意第一种方案的人占了多数。在此情况下，总参谋长秦彦三郎表示：“我们作为军人，除服从陛下命令，别无忠节之道可言，那些顽固坚持作战的人，最好是先把我的头颅砍下来，然后再继续战争。”关东军司令山田乙三也说：既然“圣断已下，本军只能奉戴圣旨，全力以赴终战。”就在同一时间，日本大本营向关东军发出命令，停止作战并同苏军交涉。8月17日下午5时，关东军司令山田乙三大将致电苏联远东军司令部华西列夫斯基元帅，说关东军“奉天皇之命停止军事行动”，向苏军缴出武器。18日下午，关东军司令部向所属部队下达了投降命令。19日下午，苏军进入沈阳，还在这里俘虏了末代皇帝溥仪。8月22日，哈尔滨日军向苏军投降。同一天苏军进入大连。
1945年9月，八路军挺进东北，积极配合苏军作战。苏军撤退前，将大批关东军的装备交给了中共军队，仅第一、第二两个方面军移交的武器就有：3700门火炮、迫击炮和掷弹筒，600辆坦克，861架飞机，680座军用仓库及松花江舰队的船只。据原八路军第十六军分区司令员曾克林回忆，沈阳苏军曾将日本关东军最大的武器仓库——苏家屯仓库交给他们看管。他们打开仓库，“拉了三天三夜，有步枪两万多支，轻重机枪一千挺，还有一百五十门各种口径的迫击炮、野炮和山炮。”这不仅装备了到达东北的部队，还向山东运送了一批武器弹药。
