Утром 30 ноября, смяв финские пограничные заставы, пересекли границу соединения 9-й армии. Им противостояли лишь пять финских батальонов с небольшим количеством орудий и минометов, которые вели только сдерживающие бои.
Серьезных сражений не было до 17 декабря. Однако к этому времени финское командование перебросило в распоряжение командующего Лапландской группой генерала Э. Валлениуса 9-ю пехотную дивизию, 1-ю пехотную бригаду и несколько отдельных батальонов.
Самым сложным оказалось положение 163-й стрелковой дивизии, действовавшей на центральном участке 9-й армии. Финские лыжные отряды наносили неожиданные удары и в случае неудачи легко уходили от преследования. В ходе боев за Суомуссалми 18—20 декабря дивизия потеряла 443 человека убитыми, 810 ранеными и 226 обмороженными. 21 декабря финские отряды разгромили несколько обозов и создали угрозу окружения основных сил дивизии. Из окружения 163-я дивизия вышла благодаря героизму и стойкости бойцов и командиров 81-го горнострелкового полка.
В Москве стали немедленно искать виновников поражения: сначала отстранили от должности командующего 9-й армией комкора Духанова и начальника штаба комдива А. Д. Соколова, в конце декабря под суд были отданы командир 662-го стрелкового полка Шаров и комиссар Подхомутов. Они почти сразу «сознались», что намеренно привели полк в небоеспособное состояние и старались нанести своими действиями наибольший ущерб. Оба были расстреляны.
Последняя неделя 1939 года на участке 44-й дивизии выдалась относительно спокойной. К этому времени в районе боевых действий наконец сосредоточились почти все части 44-й стрелковой дивизии, за исключением самых нужных — саперного и разведывательного батальонов и гаубичного артполка.
Из-за скученности людей и техники на небольшом участке узкой дороги колонна 44-й дивизии представляла собой очень удобную мишень для нападения противника. В ночь на 2 января финны перерезали дорогу. Несколько атак, предпринятых 2—4 января с целью прорыва позиций финнов, успеха не имели. В частях дивизии начался не только продовольственный, но и снарядный голод. Дивизия перестала существовать как целое соединение. Каждый из окруженных отрядов действовал самостоятельно.
Командир 44-й дивизии комбриг А. И. Виноградов и начальник штаба дивизии полковник О. И. Волков запросили у командования 9-й армии разрешение на выход частей из окружения без тяжелого вооружения и техники, вывезти которые было невозможно из-за отсутствия горючего и фуража для лошадей. Командующий 9-й армией комкор В. И. Чуйков решил получить санкцию Москвы.
Пока решали судьбу нескольких тысяч людей, они гибли в бескрайних снегах. 5 января командир дивизии вновь пытается оказать помощь окруженным, сформировав для этого ударную группу. Однако финны сумели блокировать и ее. В тот же день в штаб дивизии поступила не зашифрованная радиограмма 146-го полка:
«Дайте помощь, нас добивают, дайте помощь».
Лишь поздно вечером 6 января разрешение Ставки на вывод войск было получено. Но «действовать по своей инициативе» было уже невозможно. После последних неудачных попыток организованного выхода из вражеского кольца начался беспорядочный отход, переходящий в бегство.
Не приведенные в негодность пушки, минометы, пулеметы, огромное количество вооружения и снаряжения были брошены. Обмороженные, голодные, смертельно уставшие, потянулись к границе поодиночке и мелкими группами бойцы и командиры. Одним из первых к вечеру 7 января в Важенвара пришел и сам командир дивизии со своим штабом. Многим из них так и не удалось добраться до своих, и они падали в снежный саван. Могилы им вырывали уже весной.
Только, по данным штаба дивизии, за неделю боев, с 1 по 7 января, ее части потеряли убитыми, ранеными и пропавшими без вести 4756 человек, то есть примерно 30 процентов личного состава, половину стрелкового вооружения, около 80 процентов тяжелого вооружения и почти все танки.
Командир 9-й финской пехотной дивизии генерал И. Сииласвуо после окончания войны писал:
«Паника окруженных все росла, у противника не было совместных организованных действий, каждый пытался действовать самостоятельно, чтобы спасти свою жизнь... В полдень 7 января противник начал сдаваться, голодные и замерзшие люди выходили из землянок. .. Немыслимо большое количество военных материалов, о которых наши части не могли и мечтать даже во сне. Досталось все вполне новое, пушки еще блестели».
Советское военное руководство решило наказать виновных в неудачном исходе сражения под Суомуссалми. Разумеется, анализировать причины поражения никто не собирался. Почти сразу после выхода из окружения командовавшие 662-м полком А. И. Виноградов, О. И. Волков и начальник политотдела дивизии И. Т. Пахоменко предстали перед показательным судом Военного трибунала 9-й армии. Обвинение подкреплялось начальником Политуправления Красной Армии Л. 3. Мехлисом. Военный трибунал приговорил всех троих к расстрелу. Приговор привели в исполнение перед остатками дивизии 11 января.