В целом боевые действия войск 7-й армии и оперативной группы Грендаля были завершены к 10 декабря подходом к основной оборонительной полосе. 7-я армия и оперативная группа комкора Гренделя преодолели оперативную зону заграждений и разгромили части прикрытия. Они захватили 12 железобетонных, 845 деревянно-земляных огневых точек, 400 деревянно-земляных убежищ, преодолели 220 км проволочных заграждений, 200 км лесных завалов, 50 км рвов и эскарпов, 80 км надолбов и 386 км минный полей. Этим и закончился первый этап войны.

Второй этап операции 7-й армии был продолжительностью не три дня, как планировалось, а восемь, то есть с 10 по 17 декабря.

В эти дни армия производила перегруппировку сил и готовилась к прорыву «линии Маннергейма» на участке озеро Муолаярви — Кархулас последующим развитием наступления на Выборг. К 13 декабря была произведена перегруппировка пехоты, а 15 и 16 декабря — артиллерии.

В армии по-прежнему было два корпуса двухдивизионного состава каждый. В 19-й корпус входили 24-я и 90-я стрелковые дивизии со средствами усиления: 4,5 артиллерийских полка и одна танковая бригада. Фронт атаки 19-го корпуса был определен в 12 км, что позволило создать плотность на 1 км фронта 1,4 батальона, 16 орудий и 18 танков. В 50-й корпус входили 123-я и 138-я стрелковые дивизии и средства усиления: восемь артиллерийских полков и две танковые бригады. Фронт атаки 50-го корпуса был определен в 6 км, что позволило создать плотность на 1 км фронта 8,6 батальона, 51 орудие и 50 танков. Продолжительность артиллерийской подготовки атаки была определена для артиллерии 19-го корпуса — один час, а для артиллерии 50-го корпуса — 5 часов.

Оперативная группа комкора Грендаля должна была наносить вспомогательный удар в направлении на Кексгольм. Для этого группу увеличили, и она стала иметь следующий состав: 49, 150, 142 и 4 стрелковые дивизии, 116-й гаубичный полк РГК, 2-й дивизион 402-го гаубичного артиллерийского полка большой мощности РГК, 311-й пушечный артиллерийский полк РГК, 39 танковая бригада и 204-й отдельный танковый батальон.

Но попытки прорвать «линию Маннергейма» почти с ходу успеха не имели. Из-за неудовлетворительно организованной и плохо проведенной разведки система обороны противника изучена не была. Войска и артиллерия оказались неподготовленными к началу операции. Для участия в артподготовке не успели прибыть 21-й корпусный тяжелый артиллерийский полк, 3-й дивизион 43-го корпусного тяжелого артиллерийского полка и 317-й отдельный артиллерийский дивизион большой мощности.

В отчете о деятельности артиллерии 7-й армии об это говорится: «Артиллерия усиления 19 и 50 стрелковых корпусов развертывалась в исключительно трудных условиях. Дороги были испорчены и забиты (402-й гаубичной артиллерийский полк большой мощности, следуя в Лоунатиоки, за 32 часа прошел 20–25 км); имелись перебои в снабжении отдельных частей горючим (21-й корпусный тяжелый артиллерийский полк). В результате к 23.00 16.12. 21-й корпусный тяжелый артиллерийский полк и 302-й гаубичный артиллерийский полк прибыли в свои районы только взводами управления, а огневые взводы достигли лишь района Перкярви». Боеприпасы не были подвезены в необходимом количестве. Долговременные сооружения не были выявлены, и артиллерийская подготовка проводилась стрельбой по площадям.

В донесении об итогах боевой деятельности 302-го гаубичного артиллерийского полка говорится: «Несмотря на нашу артподготовку, которая проводилась по площади, иногда не совпадая с истинным положением огневых средств противника, несмотря на большое количество танков, которые открыто и кучно сосредоточились в районах южных скатов высоты 65.5, прорыв не удался». При таком ведении огня артиллерия не смогла ни разрешить долговременные огневые сооружения, ни сколько-нибудь значительно подавить их огонь.

В отчете о деятельности артиллерии 7-й армии говорится: «17.12.39 г. на Выборгском направлении войска перешли в наступление. Артподготовка, спланированная на 5 часов (4 часа разрушения и 1 час подавления), фактически проведена полностью не была, так как вследствие ложных донесений, полученных утром о начавшемся продвижении пехоты, распоряжением командиров дивизий артподготовка на отдельных направлениях была прекращена, а на других и вовсе отменена (138-я стрелковая дивизия)». В результате этого пехота, не дойдя до заграждений, была отсечена пулеметным огнем от танков, а танки вследствие неудовлетворительной разведки противотанковых препятствий повисли на них. Атака захлебнулась. К исходу 17 декабря на ударном направлении части 7-й армии существенных успехов не достигли.

Из провала наступления 17 декабря командование не сделало никаких выводов и на 18 декабря назначило новое наступление. Спланировано оно было опять-таки неудачно. К примеру, в 19-м корпусе артподготовка на 18 декабря была удлинена с одного до трех часов при прежнем лимите снарядов (один боекомплект), что не обеспечивало необходимой плотности подавления разведанных целей. В результате и 18 декабря новые попытки прорвать основную оборонительную полосу успеха не имели. В упомянутом выше отчете отмечается: «В процессе боев были выявлены значительные недочеты в применении пехотой артиллерии и минометов».

На опыте боевых действий войск 7-й армии и оперативной группы комкора Грендаля советское командование наконец-то убедилось, что без тщательной и всесторонней подготовки к прорыву, без достаточного количества артиллерии особой мощности, способной разрушить железобетонные доты, прорвать «линию Маннергейма» невозможно. Поэтому операцию пришлось прекратить.

Оценивая наступательные действия советских войск 17–21 декабря, следует сказать, что по существу они явились не прорывом укрепленного района, а боевой разведкой главной оборонительной полосы и боями за улучшение позиций. Поэтому Главное командование Красной армии отдало приказ о планомерной и тщательной подготовке к прорыву «линии Маннергейма».

Результаты, достигнутые в ходе попыток прорыва линии Маннергейма, были более чем скромные, зато артиллерия израсходовала огромное количество боеприпасов. Только артиллерийскими частями, действовавшими на Карельском перешейке, за период с 30 ноября по 25 декабря было израсходовано 45-мм выстрелов — 61 500, 76-мм полковых — 55 000, 76-мм дивизионных — 97 000, 152-мм гаубичных — 75 000, 122-мм пушечных — 12 500, 152-мм — 91 000, 203-мм — 6000, 280-мм — 600 штук.

Как уже отмечалось, артиллерии особой мощности было недостаточно, а то, что имелось, использовалось зачастую безграмотно. Так, были случаи требования общевойсковым начальникам вести ночью «беспокоящий» огонь из 280-мм мортир по дорогам.

26 декабря фронт на Карельском перешейке стабилизировался, и советские войска начали тщательную подготовку к прорыву основных укреплений «линии Маннергейма». Финны, воспользовавшись затишьем, пытались контратаками сорвать подготовку нового наступления. Например, 28 декабря финны атаковали центральные части 7-й армии, но были отбиты с большими потерями. Также закончились и другие их нападения.

В конце декабря 1939 г. — первой половине января 1940 г. Северо-Западный фронт получил значительное усиление: 10 стрелковых дивизий и 6 артиллерийских полков РГК. Кроме того, на фронт поступило много вновь сформированных минометных батарей, лыжных отрядов и др. После полученного усиления к 20 января 1940 г. 7-я армия состояла из: