Несмотря на полный провал операции, 19 декабря наступление продолжилось. Танки Т-28 опять прошли финскую оборону и направились в тыл финских позиций. На этот раз вместе с Т-28 в бой были брошены танки СМК, Т-100 и КВ из Отдельной спецроты бригады. За ними в бой шли огнеметные танки 210-го отдельного танкового батальона с задачей выжечь отдельные огневые точки в финских траншеях. В бою 19 декабря огнеметчики потеряли три линейных Т-26 и четыре XT-130. Огнеметные танки были оставлены на поле боя.

В этот день советские танки уничтожили все финские противотанковые орудия и прорвали основную линию финской обороны. Т-28 и тяжелые экспериментальные танки устремились на Выборг по шоссе. Комбриг Борзилов был столь уверен в успехе при прорыве линии Маннергейма, что уже 18 декабря запросил у 50-го корпуса перебросить боеприпасы и горючее для танков в Хуумола, в 10 километрах севернее линии Маннергейма:

20-я танковая бригада — 50-му корпусу

18.12.1939 в 13.18.

По Вашему приказу прошу Вас немедленно отправить горючее, боеприпасы и питание по Выборгскому шоссе в район Хуумола.

Командующий 20-й танковой бригадой Борзилов

Однако пехота 138-й стрелковой дивизии за танками опять не пошла. Танкисты остались одни в лесу в финском тылу, быстро начало смеркаться. В ночь с 19 на 20 декабря 1939 года финны сумели уничтожить большую часть прорвавшихся к ним в тыл танков силами небольших отрядов пехоты, вооруженных противотанковыми гранатами и бутылками с зажигательной смесью.

Захваченный и отремонтированный финнами ОТ-130 в Варкаусе.

В тылу у финнов остался и сверхсекретный танк СМК — около командного пункта 2-го батальона 15-го пехотного полка он подорвался на мине (по другим данным — сломался), и, несмотря на все усилия экипажа, починить и эвакуировать танк не удалось. В бою в Отдельной спецроте было ранено три танкиста: Белов Ф. К., Колдин И. И., Шишков П. И.

В 04.00 20 декабря 1939 года по личному приказу комкора Павлова из состава 1-й легкотанковой бригады был выделен отряд для спасения секретного танка. В отряд вошла рота 167-го мотострелкового батальона, 37-я саперная рота, усиленная взводом мотострелков 167-го мотострелкового батальона, две «сорокапятки» и пулемет. Мотострелки и саперы поступили в распоряжение капитана Николенко из 20-й танковой бригады, который имел для выполнения этого задания 7 танков Т-28. Отряд прошел за надолбы 100–150 метров и попал под сильный артиллерийский, минометный и пулеметный огонь. По утверждению командиров мотострелков старших лейтенантов Пузанова и Елисеева, а также капитана Григорьева, в этот момент капитан Николенко приказал танкам отойти, оставив мотострелков без поддержки. В результате 167-й мотострелковый батальон потерял 37 человек ранеными и двух убитыми, в 37-й саперной роте семь бойцов было ранено. Раненых пришлось эвакуировать на бронемашинах и танках 1-й легкотанковой бригады.

Подбитый (или сломавшийся) СМК и Т-28 (едва виден слева) у командного пункта № 16 укрепрайона Сумманкюля.

СМК так и простоял в тылу у финнов до марта 1940 года, когда был вывезен на Кировский завод и переплавлен. Данные о новом советском танке были переданы немцам, и в карманном справочнике финского и немецкого солдата в 1941 году СМК был обозначен как модификация танка Т-35.

В бою 19 декабря, после того как его танк был подбит, в плен сдался пулеметчик третьей башни танка Т-28 Ряднов Павел Иванович из 2-й роты батальона. На допросе он рассказал, что его взвод потерял все три танка, а из 11 танков 2-й роты осталось всего 3.

Все батальоны, участвовавшие в боях, понесли высокие потери в технике и личном составе. Единственным успехом было уничтожение в бою 19 декабря пушечной роты 15-го пехотного полка (4 противотанковых пушки) и повреждение ДОТ № 5. Танки обнаружили ДОТ и в упор расстреляли его амбразуру, разбив пулемет и убив пулеметчика.

После тяжелых декабрьских боев 20-я бригада прекратила активные боевые действия и занялась эвакуацией и ремонтом боевых машин и подготовкой к новому штурму линии Маннергейма.

Всего к концу 1939 года на фронте в 20-й тяжелой танковой бригаде было в наличии следующее количество боевых машин:

Этот неповрежденный Т-28 финны захватили в декабрьских боях в Сумманкюля или Ляхде. Танк едет по улицам города Варкауса, где находился завод по ремонту трофейных танков. В Зимней войне трофейные танки принять участия не успели.

В 35-й легкотанковой бригаде в результате тяжелых декабрьских боев оставалось всего 56 боеспособных танков: 9 машин в 105-м отдельном танковом батальоне, 31 — в 108-м отдельном танковом батальоне и 16 машин — в 112-м отдельном танковом батальоне.

Подбитый Т-28 в лесу на Выборгском шоссе. 1 января 1940 года.

В начале декабря 1939 года 40-я легкотанковая бригада поддерживала действия 24-й (157-й отдельный танковый батальон) и 43-й стрелковых дивизий (161-й отдельный танковый батальон) в центре Карельского перешейка. Здесь действовал также 210-й отдельный танковый батальон в составе 7 танков Т-26 и 28 танков ЛXT-130.

3 танка Т-26 и 15 ЛХТ-130 (в их числе и машина командира батальона капитана Мурашова) были приданы 168-му стрелковому полку 24-й стрелковой дивизии, а 4 танка Т-26 и 13 ЛХТ -130 — 274-му стрелковому полку той же дивизии. В их числе была машина Т-26 начальника химических войск Л ВО полковника Ляшенко и Т-26 комиссара батальона старшего политрука Шарандина.

24-я стрелковая дивизия атаковала финские позиции на широком фронте у железной дороги Ленинград — Выборг, а 43-я стрелковая дивизия — между озерами Муолаанъярви (озеро Глубокое) и Кирккоярви (озеро Правдинское).

Постоянной проблемой было отставание пехоты от танков и отсутствие разведки финской обороны. В результате танки оставались на поле боя одни и несли тяжелые потери от огня замаскированных финских противотанковых пушек или финских охотников за танками.

7 декабря 1939 года в 17.00 1-я рота 210-го отдельного танкового батальона получила приказ 7-го стрелкового полка уничтожить финские пулеметные точки в районе хутора Вяйсянен. Танки вышли в атаку одни, без разведки и артиллерийской подготовки. Около надолбов они подверглись интенсивному и продолжительному артиллерийскому обстрелу со стороны финнов. В результате семь танков было подбито, пять из них остались на поле боя. Погиб один младший командир и ранен политрук.