Но даже это уже не могло помочь. План Сталина в отношении Болгарии нельзя было изменить дипломатическими средствами. Московский историк Е.А. Болтин так характеризует русское наступление: «Когда советские войска вышли на румыно-болгарскую границу, ситуация в Болгарии была весьма сложной. Народные массы с воодушевлением ожидали прихода советской освободительной армии. Правящая реакционная клика боялась вступления советской армии в страну и непременно хотела сохранить монархо-фашистский режим. Для того чтобы германские фашисты не смогли укрепить позиции своих войск, было необходимо предпринять быстрые и решительные мероприятия также и против болгарской реакции». Вечером 5 сентября Молотов по поручению правительства передал болгарскому посланнику в Москве ноту, в которой говорилось, что за прошедшие три года войны советское правительство не настаивало на том, чтобы Болгария порвала отношения с Германией, так как болгарский народ не в состоянии был противостоять Германии; однако теперь, когда политическое и военное положение меняется очень быстро, для Болгарии наступило время разорвать отношения с Германией и прогитлеровской политикой. Болгарское правительство, однако, продолжает поддерживать Германию в войне против Советского Союза. Все заявления о нейтралитете председателя правительства Муравиева представляют собой не что другое, как продолжение проводимой ранее политики. Вследствие этого, говорилось в ноте, «советское правительство не считает возможным и в дальнейшем поддерживать прежние отношения с Болгарией; оно разрывает существовавшие до сих пор отношения с Болгарией и считает, что не только Болгария находится в состоянии войны с СССР, что фактически имело место до этого, но и что отныне Советский Союз считает себя находящимся в состоянии войны с Болгарией».

Содержание этой ноты было настолько абсурдным, что ее, как позднее сообщил член болгарского правительства швейцарскому журналисту В. Бретхольцу, не приняли всерьез ни министр иностранных дел, ни кто-либо из других членов правительства. Сталин, который до этого вполне спокойно относился к «фашистским» и прогерманским правительствам Болгарии, объявил теперь войну первому коалиционному (и в определенном смысле русофильскому) кабинету Болгарии. Причем единственно на том основании, что Болгария терпит сосредоточение германских войск на своей территории. Именно так поступали все прежние правительства Болгарии в период между 1941 и летом 1944 года, не вызывая при этом никакого возмущения Москвы. Тем более что большая часть германских войск уже была выведена с территории Болгарии, а еще остающиеся в стране формирования вермахта по приказу министра обороны Маринова были болгарами разоружены и интернированы.

Все эти действия не изменили позиции Советов. Существующее на сегодня официальное (и абсурдное) представление развития событий в Болгарии гласит: «Советское правительство раскрыло предательство правительства Муравиева, то есть маскировку немецко-гитлеровско-го отступления и запланированную оккупацию Болгарии английскими и турецкими войсками». Русское военное вторжение к тому времени давно уже было делом решенным. Так сложилась трагическая (и гротескная) ситуация, когда маленькое балканское государство в течение нескольких часов оказалось в состоянии войны со всеми участвующими в мировой войне странами Европы и США.

Утром 8 сентября, пока управляемые из Москвы партизанские лидеры призывали болгар к восстанию против «правящего класса», а коммунисты вместе с представителями Отечественного фронта готовили захват власти в Софии, 3-й Украинский фронт начал свое наступление на Болгарию. Стратегическое положение было весьма благоприятным для наступательных действий Красной армии. Второй Украинский фронт, левая черта разграничения которого проходила по линии Видра – Джурджу и далее вдоль Дуная, быстро прорвалась в Велико-Валахию. Его правый фланг к 5 сентября вышел на рубеж Зимнича– Каракал и, не встречая сопротивления, продвигался далее на запад; передовые подразделения 6-й танковой армии достигли района города Турну-Северин. Германские войска групп армий «Ф» и «Е», удерживавшие Югославию, Албанию и Грецию, оказались отрезанными от армий, сражавшихся в Восточных Карпатах и Трансильвании. На море беспрепятственно действовал русский Черноморский флот, русская авиация сохраняла полное господство в воздухе.