Советские войска были недовольны медлительностью капитуляции Квантунской армии, хотя и было известно, что приказ о прекращении боевых действий передан из Чанчуня всем японским войскам и что представители Императорской армии отправлены в некоторые города с указаниями по установлению связи с командованием Красной армии. Вечером 17 августа 1945 года японский самолет пролетел над позициями советских войск на Дальневосточном фронте и сбросил два флага с обращением о прекращении огня в расположении войск 1-й зоны обороны (1-го фронта). Даже при таких условиях советское командование считало, что действия Квантунской армии противоречат первоначальным заявлениям. В действительности же 17 августа 1945 года капитулировала только армия Маньчжоу-Го. Поэтому главнокомандующий войсками на Дальнем Востоке маршал Советского Союза A. M. Василевский этим же днем отправил телеграмму генералу Ямаде, в которой заявил, что призыв Японии к прекращению боевых действий не привел к ее капитуляции, и небезосновательно утверждал, что японские войска все еще вели контрнаступление в некоторых районах. Предоставив Квантунской армии время на отдачу приказов всем подчиненным ей частям и подразделениям капитулировать, маршал Василевский установил предельный срок капитуляции японских войск 20 августа 1945 года.
17 августа 1945 года генерал Мацумура вернулся в Чанчунь и заявил, что японское Верховное командование, несмотря на сильное потрясение и полный беспорядок, создавшийся в результате поражения, стремится предотвратить массовые волнения гражданского населения и поддерживает дисциплину и сплоченность воинских коллективов. В Токио приблизительно подсчитали, что для распространения подробностей капитуляции всем войскам Императорской армии на Азиатском континенте, включая Маньчжурию, необходимо 6 дней. Для придания большего значения заявлению императора и сдерживанию фанатизма, порождавшего возмездие противника, в штабы главных командований, находящихся за пределами Японии, в качестве официальных представителей императора были отправлены принцы императорского дома. Поздним вечером 17 августа 1945 года принц Цунеуши Такеда (Tsuneyoshi), подполковник, служивший в июле 1945 года в штабе Квантунской армии, полетел на самолете в Чанчунь для обращения к целому штабу сражавшейся полевой армии, а также основных частей и подразделений, располагавшихся в данном районе. Генерал Ямада заверил принца, что Квантунская армия четко следует указаниям императора. На следующий день начальники штабов 1, 3-го фронтов, 17-го фронта, базирующегося в Корее, и 2-й армии ВВС были отправлены в Чанчунь для получения инструкций по выполнению договора о прекращении боевых действий и разоружению войск. Основываясь на распоряжениях Генштаба Императорской армии, командование Квантунской армии заявило, что все офицеры и солдаты, попавшие в плен к советским войскам, по возвращению домой будут амнистированы военным судом. Однако данное заявление не распространялось на тех военнослужащих, которые попали в плен в сражении на реке Халхин-Гол в 1939 году.
Ситуация, сложившаяся в Маньчжурии, становилась почти неконтролируемой. Некоторое число потрясенных поражением высокопоставленных офицеров боевых частей Императорской армии (включая командиров дивизий и их начальников штабов), узнав о капитуляции Японии, совершили ритуальное самоубийство. Другая часть офицеров, отказываясь сдаваться в руки советским войскам, просто исчезала, подобно одному из начальников штаба дивизии, полковнику, который 17 августа вместе со своей семьей ушел в подполье. Другие японские офицеры были убиты восставшими маньчжурскими войсками. Например, в Чанчуне 13 августа 1945 года шли стычки между японскими и маньчжурскими подразделениями. Столкновения продолжались до 19 августа 1945 года.
Но самой большой проблемой являлось продолжение сопротивления окруженных подразделений, которые еще не получили приказ о прекращении боевых действий, чьи командиры или ставили под сомнение подлинность заявления императора, или были полны решимости погибнуть в бою. Командование советских войск выражало недовольство тем, что 18 августа 1945 года на фронте у Хутоу вблизи реки Уссури на требование о безоговорочной капитуляции японцы ответили артиллерийским огнем. В результате советские войска были вынуждены открыть огонь и возобновить наступление. 18 августа 1945 года в Харбине во время переговоров командующего десантными силами советских войск с генералом Хата и его заместителями выяснилось, что «эти генералы были далеки от армии; они потеряли командование своими войсками и больше не могли оказывать влияние на действия своих разрозненных и неорганизованно отходящих частей и подразделений». Несмотря на совместные усилия Квантунской армии и командования советских войск призвать все японские подразделения к капитуляции, боевые действия по докладам продолжались в районе Хутоу, где только 22 августа 1945 года удалось уничтожить последние опорные пункты. В других районах сопротивление японцев продолжалось до 23–30 августа 1945 года. Командование советских войск было вынуждено отправить значительное количество подразделений для прочесывания горной и лесной местности, где многочисленные японские военнослужащие совершали набеги на штабы и подразделения тыла.
Беззащитные японские поселенцы находились в состоянии агонии. Местные жители, притесняемые в прошлом Квантунской армией, безжалостно убивали японских колонистов. Истощенные от голода, болезней, изможденные и отчаявшиеся убегающие колонисты и их семьи, еще не наложившие на себя руки, умирали в большом количестве, отчаянно пытаясь уйти от судьбы. По некоторым подсчетам, по меньшей мере 200 тысяч гражданского населения Японии так никогда и не добралось до своей родины.
Государство Маньчжоу-Го развалилось. 19 августа на Мукденском аэродроме воздушно-десантные подразделения Красной армии схватили, перевезли и заключили под стражу в Чите маньчжурского императора Пу И (уже отрекшегося от престола). Было необычно то, что Пу И поймали слишком легко. Неизвестный офицер Квантунской армии рассматривал предстоящий вывоз этого марионеточного правителя в Японию как возможное замешательство японской «королевской» семьи и сдавшегося в спешном порядке правительства.
К концу августа 1945 года советское командование добилось того, что личный состав Квантунской и Маньчжурской армий был разоружен и взят в плен, и что Маньчжурия, Ляодунский полуостров, Северо-Восточный Китай, Южный Сахалин, Курильские острова и Северная Корея по 38-ю параллель были освобождены от агрессоров. 1 сентября 1945 года штаб Забайкальского фронта переместился в Чанчунь и разместился в бывшем здании штаба Квантунской армии. Особый интерес советские власти проявляли к военным преступникам Квантунской армии — генералам (148 из которых были захвачены в плен), разведчикам и военнослужащим, входящим в состав подразделения, готовившего к войне бактериологическое оружие, известное под названием «Подразделение 731». 20 августа 1945 года, якобы для встречи с прибывающим главнокомандующим советских войск, все генералы Императорской армии в Мукденском районе получили приказ собраться на аэродроме, где их посадили на самолеты и отправили в Сибирь. 5 сентября все японские генералы в Чанчуне, включая и командующего армией генерала Ямаду, а также некоторое количество штабных офицеров на самолете были отправлены в Хабаровск.
Сибирь (и в меньшей степени Монгольская Народная Республика) также была конечным пунктом назначения рядового и сержантского состава Квантунской армии, которых советское командование не намеревалось освобождать или репатриировать, несмотря на тот факт, что в Потсдамской декларации союзнических государств от 26 июля 1945 года, которой СССР, вероятно, должен был придерживаться, войдя в войну на Дальнем Востоке, говорилось, что «японским вооруженным силам после их полного разоружения должно быть разрешено вернуться на родину с возможностью вести мирную и продуктивную жизнь». После разоружения 600 тысяч военнопленных развезли по частям на сборные пункты городов. Многие их них ожидали, что скоро вернутся домой, но, начиная с сентября 1945 года, в СССР были сформированы трудовые батальоны, состоящие из тысячи или полутора тысяч военнопленных в каждом. Японцев посадили в грузовые машины и отправили в 225 лагерей (от Московской области и до Кавказа) для принудительного труда и идеологической обработки. Торжество победителей было полным. По словам маршала Захарова, «бесконечные колонны японских войск во главе со своими генералами выдвигались в северном направлении к территории Советского Союза: они мечтали прийти сюда завоевателями, а теперь уходят военнопленными». Японские военнопленные в 1945 году в Сибири и МНР встретили пленных соотечественников времен войны 1939 года — тех, кто был освобожден, но не смел уйти домой из-за страха перед военным трибуналом.
