К 23 часам 13 июня железнодорожный путь был восстановлен до станции Райвола, а в 4 часа утра 14 июня железнодорожные батареи начали продвижение на Териоки. К этому времени советские войска вышли ко второй линии обороны противника.

К концу дня 13 июня на приморском направлении были созданы мощные артиллерийские группировки. Части 109-го стрелкового корпуса, который наступал вдоль Выборгской железной дороги, в результате многочасового упорного боя при поддержке одной из подвижных групп фронта (1-й Краснознаменной танковой бригады) захватили важный опорный пункт противника Кутерселькя, а затем — Мустамяки.

На рассвете 14 июня, после мощной артиллерийской подготовки, в полосе наступления 23-й армии — 55 минут, 21-й армии — 90 минут, советские войска начали штурм второй линии обороны противника. Их атаки на побережье Финского залива были отбиты, но у деревни Куутерселькя наши войска прорвали фронт. Ночью финны ввели в прорыв свою единственную танковую дивизию под командованием генерал-майора Лагуса.

Финны весь день ожесточенно сопротивлялись и неоднократно переходили в контратаки. Первоначально её наступление имело некоторый успех, но к утру она понесла значительные потери и к утру 15 июня отступила на 5 км к северу. Финны, потеряв надежду удержать вторую полосу обороны, начали отход к третьей полосе обороны.

Армейское командование вызвало огонь семи батарей Кронштадта и девяти батарей железнодорожной артиллерии (2 — 356-мм, 4 — 254-мм, 8 — 180-мм, 24 — 152-мм и 10 — 130-мм орудий). С 5:44 до 20:56 в течение 15 июня береговые батареи провели 74 стрельбы, израсходовав 1326 снарядов. Вечером войска 21-й армии, используя успех артиллерии, штурмом овладели городом Мятсякюля.

16 июня Маннергейм отдал приказ финским войскам отойти и занять оборону на линии Выборг — Купарсаари — Тайпале. Первый фланг IV армейского корпуса в этот день был отброшен к водному рубежу Финский залив — озеро Куолемаярви — озеро Каукярви — озеро Пэркярви, где 4-я дивизия генерал-майора Аути, прибывшая из Восточной Карелии, удерживала советские войска на направлении главной железной дороги в ожидании того, как сложится обстановка на направлении Кивеннапа. Там, в 25 км к югу, на линии Ваммелсуу — Тайпале сражалась 3-я дивизия генерал-майора Паяри. Ей угрожала опасность окружения.

17 июня 3-ю дивизию отвели на правый фланг, тем самым опасная ситуация была ликвидирована. Спустя три дня финский IV армейский корпус занял оборону на линии Выборг — Купарсаари — Тайпале в полосе Выборг — Вуокса. Третий армейский корпус после сдерживающих боев занял позиции на водном рубеже Вуокса — Суванто — Тайпале, где он оборонял предмостное укрепление возле Вуосильми.

18 июня третья линия финской обороны была прорвана в районах Перкярви и Ремпетти. Части 97-го и 108-го стрелковых корпусов развернули бои на подступах к Выборгу. Непосредственно с юга к городу подходили три стрелковые дивизии: 314-я полковника М.С. Елшинова, 90-я генерал-майора Н.Г. Лященко и 372-я полковника П.И. Радыгина. Их поддерживали 1-я отдельная танковая бригада полковника В.Л. Проценко, 30-я отдельная гвардейская танковая бригада полковника С.А. Соколова, три отдельных гвардейских танковых полковника Л.П. Красноштана, подполковника Д.А. Гнездилова и майора П.Д. Примаченко, два самоходно-артиллерийских полка полковников И.А. Бирюкова и И.Д. Котова, 5-я гвардейская артиллерийская дивизия прорыва полковника В.Н. Иванова и другие части.

18-19 июня с аэродромов Эстонии в Финляндию были переброшены 20 бомбардировщиков и 10 истребителей. 19 июня финское правительство обратилось к Адольфу Гитлеру с просьбой срочно перебросить в Финляндию шесть немецких дивизий, технику и авиацию. Однако немцы морем прислали только 122-ю пехотную дивизию и 303-ю бригаду штурмовых орудий, и самолеты из состава 5-го воздушного флота. Кроме того, в Финляндию прибыл 200-й германский полк, сформированный из эстонских добровольцев. Больше немецкое командование дать не могло, вермахту самому приходилось тяжело.

На рассвете 19 июня батареи железнодорожной бригады открыли огонь по городу и станции Выборг. Советские войска пошли на штурм финских позиций. Для усиления удара 21-й армии, ей снова передали 97-й стрелковый корпус. При поддержке артиллерии, авиации и танков, стрелковые части захватили важнейшие узы сопротивления противника и проломили «линию Маннергейма», выйдя непосредственно к Выборгу. К концу дня третья полоса обороны противника была прорвана на фронте в 50 км от Финского залива до озера Муолан-ярви.

Одновременно продолжалась наступление 23-й армии. Советские войска окончательно прорвали вторую полосу обороны противника и захватили Валкъярви. Армия вышла к Вуоксинской водной системе. Части 3-го финского корпуса отошли на Вуоксинскую оборонительную линию.

Выборгский район обороняли значительные силы. Однако финское командование, растерянное тем, что советские войска в кратчайшие сроки пробили все их основные оборонительные рубежи, не успело должным образом организовать оборону города. Ночью советские саперы проделали проходы в минных полях и утром советские танки с десантом на борту ворвались в Выборг. Части 20-й пехотной бригады, которая составляла гарнизон города, упорно защищались, но во второй половине дня были вынуждены покинуть Выборг. К концу дня советские воины полностью освободили город от сил противника. Однако продвинуться дальше на север от города советские войска смогли незначительно из-за подошедших 10-й и 17-й финских пехотных дивизий, а также немецких частей.

Финская армия потеряла важнейший опорный пункт, который по планам финского командования должен был долгое время связывать упорной обороной значительные силы Красной Армии. Это поражение стало сильным ударом для боевого духа финской армии.

«В тот же день Москва салютовала доблестным войскам Ленинградского фронта двадцатью артиллерийскими залпами из 224 орудий, а ряду соединений и частей приказом Верховного Гпавнокомандующего было присвоено почетное наименование Ленинградских», — цитирует историческую справку Смольянинов.

К 20 июня в полосе Выборг — Вуокса шириной примерно 40 км оборону держали три финские дивизии и две бригады, а вдвое большую полосу Вуокса — Суванто — Тайпале обороняли две финские дивизии и одна бригада. Все эти войска, за исключением переброшенной из Восточной Карелии 20-й бригады, которой поручили оборону Выборга, уже принимали участие в боях на Карельском перешейке. Резервы — бронетанковая дивизия, а также отведенная для пополнения 10-я дивизия — находились западнее Выборга, куда, как полагали финны, будет нанесен главный удар наступающими советскими войсками. Дополнительные войска усиления из Восточной Карелии Маннергейм ожидал с нетерпением. 17-я дивизия уже была в пути, 11-я и 6-я в этот момент грузились в вагоны для переброски на 400 км. 18–19 июня с аэродромов Эстонии в Финляндию перелетели 20 пикирующих бомбардировщиков 1и-87 и 10 истребителей Г\/-190.

19 июня финское правительство обратилось к Гитлеру с просьбой срочно направить в Финляндию шесть германских дивизий и авиацию. Немцы морем переправили финнам 122-ю пехотную дивизию и 303-ю бригаду штурмовых орудий, которые были двинуты на Карельский перешеек. Кроме того, в Финляндию прибыл 200-й германский полк, состоявший из эстонских добровольцев. Больше немцы дать не могли, им самим приходилось несладко под Нарвой, как впрочем и на других фронтах.

Высоко оценивая успехи, достигнутые в осуществлении стремительного прорыва советскими войсками главной линии финской обороны и выхода их на подступы к Выборгу, Президиум Верховного Совета СССР присвоил 18 июня 1944 года командующему Ленинградским фронтом Л.А. Говорову воинское звание Маршал Советского Союза.