塔維拉到達該地區後，馬上就採取主動攻勢。他的部隊在深夜溜過結凍的湖面，突襲睡夢中的蘇聯第八集團軍前衛。雖然沒有造成多少實際損失，但是他轄下部隊士氣為之一振。接著他把這種打了就跑的游擊戰術一再地重複，不管是白天或夜晚，隨時都有狀況，打得蘇聯士兵都沒法好好休息。然後他更利用蘇軍依賴道路的弱點，發展出著名的“柴堆戰術”——所謂的柴堆是芬蘭人伐木的習慣，他們先砍下樹木堆成一堆，日後再來一一處理。
他們對蘇軍也是如此處理，先利用地形和天候把蘇軍的縱隊擋住，再用不停的游擊戰術刺探縱隊中各部隊的強度，然後選擇弱點突破，建立橫過道路的封鎖線，把蘇軍縱隊切割成營、連級的小口袋，再一一地吃掉。
蘇聯軍隊習慣於大兵團、大計劃的作戰，一旦碰上這種各自為戰的情況就慌了手腳，不會採取主動，唯一會做的事就是馬上就地掘壕防禦，等待上級指令。但是往往指令不下來，補給也接不上，又餓又凍的蘇聯士兵根本就無法有效地防禦。這樣下來沒過幾天，蘇聯第八集團軍就從攻勢變成處於守勢的狀態。在最北方蘇聯第十四集團軍情況算是比較好的，在成功地佔領皮查摩後，繼續向南進攻。但是仍然不敵“白色死神”，只沿著“極圈公路”推進了九十公里不到就被一個芬蘭營擋了下來。
蘇聯第七集團軍在休息十天後，終於在12月17日重新展開攻勢，進攻曼納海姆防線。他們攻擊的協調程度非常差，連曼納海姆都把它們比方成“一個指揮紊亂、荒腔走板的管絃樂曲”。當蘇聯步兵用人海戰術前進時，蘇軍坦克並沒有出現支援，步兵在芬蘭軍準確的射擊下橫屍遍野。
等到蘇軍坦克出現時，他們的步兵則又不見蹤影，芬蘭軍雖然沒有強力的反戰車裝備，卻能輕易地接近蘇軍戰車後方，用凍硬的木材塞入履帶和履帶輪之間，讓它們動彈不得，再用手榴彈、燃燒瓶摧毀它們。短短四天之中，蘇軍就損失了239輛坦克，步兵損失更多，不得不在12月20日停止攻勢。蘇聯最大的噩夢在中部攻勢。第九集團軍兵分3路，北路是第一二二師，中路是第一六三師，南路是第五十四師，另外第四十四師和第八十八師擔任軍預備隊。
芬蘭軍原本只有兩個國民兵營擔任警戒，蘇軍開始攻擊後才七拼八湊編成第九師，緊急地調到這個地區。第九師先派出一部份部隊掩護北路和南路，在12月11日用一個團就把蘇軍第一六三師的補給線切斷幷包圍起來。蘇軍派第四十四師來解圍，也一樣在路上被切成數截，落入“柴堆戰術”的死亡陷阱之中。
又凍又餓的蘇軍在一個個口袋裡既無法突圍，又無法得到補給，連生個火來取暖都還要擔心芬蘭士兵會從陰影中滑雪出來，往火堆裡扔炸彈；反觀芬蘭軍因為有機動力（滑雪），他們可以在密林深處設立有火爐的營地，各部隊輪替休息。從12月11日打到1月8日，這兩個師被徹底消滅，芬蘭軍統計到的屍體有兩萬七千五百多具，另外不計其數的蘇軍屍體掩埋在森林中的積雪之下，數個月甚至數年後才被發現；芬蘭軍方面只有九百人陣亡，另外一千七百七十人受傷。
在這同時，芬蘭軍也圍上了第一二二師，以及增援的第八十八師，他們狀況稍稍好一點，沒有全盤崩潰，不過在整個戰爭期間（到3月8日為止）他們困守在一小塊地區，並且蒙受重大損失。第五十四師則步上第一六三師和第四十四師後塵，整個被芬蘭軍吃掉。這之後，在蘇聯第八集團軍地區，第十八師和第一六八師也遭遇了跟他們第九集團軍的同志一樣的命運，還陪上了一個坦克旅。
侵芬戰爭先期階級的戰果讓斯大林大為震怒，一批高階軍官因此紛紛人頭落地。1939年指揮波蘭之役的鐵木辛哥元帥換掉了伏羅希洛夫。他大量調集增援的部隊，人數到達一百二十萬人之多，大炮有兩千八百多門，在適應雪地作戰上作了一些緊急的改善。也對部隊進行特訓，要求戰車和步兵相互支援。
在經過大量的轟炸（蘇聯空軍在一月份總共出動了七千多架次）與炮擊後，蘇軍在二月十一日再度從南部向曼尼海姆防線進攻。這次蘇軍是隻許勝不許敗，各級指揮官完全不顧人命和裝備的消耗，一波波地人海戰術衝鋒前進，有時屍體堆了三四層厚。芬蘭軍雖然英勇地抵抗，造成蘇軍極大的傷亡，畢竟還是敵不過蘇軍數量上的優勢，終於在三月初放棄了曼尼海姆防線，芬蘭政府不得不尋求外交解決。
起初，芬蘭準備向英、法求助，但德國不讓她的敵人插手北歐，在當時，她也不願因為援助芬蘭而打亂自己先西后東的既