1939年10月5日，莫洛托夫通过芬兰驻莫斯科公使伊里耶·科斯基宁男爵，要求芬兰外交部长或芬兰政府派出一个特命全权代表立即前往莫斯科就某些政治问题交换意见。
10月12日，苏芬开始新的外交谈判，芬兰代表再次拒绝了苏方的意见。
由于在进行谈判的同时，苏联飞机开始轰炸芬兰边境，以施加压力。芬兰代表表示愿作某些让步，但苏联仍不满意，致使谈判破裂。
苏芬谈判破裂后，两国边界气氛紧张。苏联报刊的论调开始出现火药味。
11月26日，莫洛托夫照会芬兰驻苏公使，称苏军遭到来自芬兰领土的炮击，致4人死亡，13人受伤，要求驻在卡累利阿地峡的芬军撤离边界20～25千米。
11月29日，苏联副外交人民委员波将金把莫斯科签署的一份简短照会递交给芬兰公使，宣布与芬兰断绝关系，将苏联在芬兰的代表召回。
11月30日，苏军越过苏芬边界，侵入芬兰国境。芬兰总统发布命令，宣布苏芬进入战争状态，苏芬战争正式爆发。
苏芬战争从1939年11月30日到翌年3月13日，历时三个半月，战争初期由于苏军估计不足，兵分四路，从整个边境地区推向芬兰全境，力求在短期内结束战争。结果只攻占了北端的佩特萨姆港，而在其他战线均受阻不前，在南部主战场上苏军的两个师竟被歼灭。