Утром 20 июня первые подразделения 108-го стрелкового корпуса ворвались на южную окраину Выборга. Это были стрелковые батальоны, которыми командовали офицеры Воронин и Гурьев. Обойдя небольшое озеро Хейвойсаари и преодолев топкое болото, передовые батальоны вышли к городу со стороны железной дороги Ленинград — Выборг. Благодаря тому, что инженерным частям удалось обезвредить мины, почти сплошь покрывавшие Выборгское шоссе, и быстро построить переправы, в город на полном ходу ворвались танки. Ведя огонь с ходу, тяжелые танки в сопровождении десантников- автоматчиков освобождали одну улицу Выборга за другой.
Бои шли за каждый дом, за каждый квартал города. 90-я стрелковая дивизия генерал-майора И.Г. Лященко, ворвавшаяся в Выборг одной из первых, почти 6 часов вела бой в предместьях и на улицах города. Командир дивизии и ее штаб умело руководили трудными уличными боями, стремясь расчленить и уничтожить оборонявшуюся 20-ю финскую бригаду. Старинная Выборгская крепость была взята батальоном 90-й стрелковой дивизии, которым командовал майор Д.А. Филичкин. Хотя находившиеся там финские подразделения пытались преградить путь наступавшим, бойцы этого батальона, обойдя крепость с двух сторон, вплотную подошли к ней и взяли ее штурмом. Ожесточенный бой шел и за Выборгский вокзал. Оборонявшие его подразделения противника выкатили пушки для стрельбы прямой наводкой. Но атака советских воинов была настолько стремительной, что вражеские артиллеристы не успели сделать ни одного выстрела. После рукопашной схватки вокзал был взят. Когда советские части вышли на фланг финских войск, те оставили свои позиции и отошли через Сорвали (пригород Выборга) на северо-запад.
Вечером 20 июня 1944 года город Выборг полностью был в руках советских войск. На башне старинной крепости взметнулось трехметровое красное полотнище. В боях за Выборг смертью храбрых погибли старший сержант С.И. Курков, командир отделения 1074-го стрелкового полка 314-й стрелковой дивизии, гвардии старший лейтенант Н.И. Винников, начальник разведки 40-го гвардейского минометного полка, посмертно удостоенные высокого звания Героя Советского Союза.
В ночь на 21 июня столица нашей Родины Москва салютовала доблестным войскам Ленинградского фронта, осуществившим прорыв линии Маннергейма и овладевшим городом и крепостью Выборг, двадцатью артиллерийскими залпами из 224 орудий.
В приказе Верховного Главнокомандующего, адресованном Маршалу Советского Союза Л.А. Говорову, отмечались заслуги войск 21-й и 23-й армий, 13-й воздушной армии, артиллеристов, танкистов и саперов. Но, закончив Выборгскую операцию, войска не приостановили наступления. В соответствии с директивой Ставки ВГК от 21 июня они продолжали боевые действия с целью очищения от противника Карельского перешейка северо-восточнее реки и озера Вуоксы и в северо-западном от Выборга направлении.
Бои в это время приняли особенно ожесточенный характер, поскольку финское командование сконцентрировало в северной части Карельского перешейка максимально возможные силы — три четверти всей армии, насчитывавшей в этот период 550 тыс. человек. К тому же Германия перебросила сюда по просьбе Финляндии из группы армий «Север» 122-ю пехотную дивизию, 303-ю бригаду, штурмовых орудий и 70 самолетов 5-го воздушного флота. Наиболее ожесточенные бои пришлось вести частям 97-го и 109-го стрелковых корпусов в районах Таммисуо, Манниккола, Тали и Репола. Жаркие бои велись и в воздухе. В массированных налетах советской авиации на позиции войск противника участвовало до 100 самолетов одновременно.
24 июня на фронте появилась 11-я финская дивизия, на следующий день — 6-я. 23-я армия форсировала реку Вуокса и захватила плацдарм на ее северном берегу, но продвинуться дальше не сумела. Несколько частей 59-й армии, переброшенные на Карельский перешеек из района Чудского озера, совместно с кораблями Балтийского флота овладели пятнадцатью островами Выборгского залива. Острова эти были невелики по размерам, но сильно укреплены. Так, на захваченных 24 июня островах Биоркэ и Торсари находились 8 береговых орудий калибра 254 и 152 мм (бывшие русские, захваченные в 1918 году), а также 37 пушек калибра от 45 до 88 мм.
Стремясь помешать десантам, финны сосредоточили в Выборгском заливе значительную часть своего флота. Однако противостоять советским кораблям они не смогли. 23 финских катера и малых корабля были потоплены в конце июня — начале июля 1944 года. Особенно эффективно действовали советские морские бронекатера проекта 161.
