Nhiệm vụ đổ bộ chiếm đóng các đảo Bắc và Trung Kuril được giao cho Quân khu Kamchatka và lực lượng Hải quân tại Petropavlovsk. Hoạt động đổ bộ được tiến hành trong những điều kiện khó khăn do thời gian chuẩn bị chỉ có 2 ngày. Trong khi đó, quần đảo được phòng thủ bởi trên 80.000 quân Nhật Bản, vững chắc nhất là đảo Shimushu gần bán đảo Kamchatka.

Ý đồ của chiến dịch là chiếm Shimushu làm đầu cầu cho các cuộc đổ bộ tiếp theo sau lên các đảo Paramushiru và Onekotan[1]. Ngày 18 tháng 8, sau một đợt bắn phá vào Bắc Shimushu như thường lệ (vốn được tiến hành thường xuyên nhiều ngày trước đó) bởi các khẩu đội pháo duyên hải tại mũi Lopatka ở cực Nam bán đảo Kamchatka, tàu đổ bộ được che phủ bởi sương mù dày đặc đã tiếp cận hòn đảo. Lực lượng phòng thủ trên đảo bị bất ngờ; hai tuyến phòng ngự dọc bờ biển bị chiếm trong hành tiến[1], tuy nhiên, vẫn tiếp tục tổ chức kháng cự cho đến khi Đại Bản doanh Quân đội Nhật Bản ra lệnh buông vũ khí. Ngày 21 tháng 8, đảo Shimushu và Paramushiru đã nằm trong tay Quân đội Liên Xô[2].

Sau khi lệnh đầu hàng được công bố,23/8/1945,lực lượng 20.000 quân đồn trú còn lại của Quân đội Nhật Bản trên các đảo còn lại đều không kháng cự, chỉ chờ các đội đổ bộ của Liên Xô đến và giao nộp vũ khí. Do đó, Quân đội Liên Xô lần lượt tiếp nhận đầu hàng ở các đảo: Onekotan và Shasukotan vào ngày 24 tháng 8, Matsuwa và ngày 26 tháng 8, Shimushiru ngày 28 tháng 8, Uruppu ngày 31 tháng 8[1]. Phần Nam của quần đảo Kuril do Quân đoàn 87 từ Nam Sakhalin đổ bộ tiếp quản: đảo Etorofu vào ngày 28 tháng 8, Kunashiri vào ngày 1 tháng 9. Sau khi Đế quốc Nhật Bản chính thức đầu hàng, Quân đội Liên Xô còn tiếp tục đổ bộ lên nhóm đảo đá Habomai và chỉ hoàn tất vào ngày 5 tháng 9[3].

1/9/1945,toàn bộ quân Nhật trên quần đảo Kuril và lực lượng đóng quân trên đảo Sakhalin (thuộc Nga) đã đầu hàng vô điều kiện.[4]