Пятого сентября правительство Муравиева решило начать войну с Германией, однако военный министр Иван Маринов заявил, что объявить об этом можно будет через трое суток, чтобы спасти от ареста немцами штаб болгарских оккупационных войск в Македонии. Политика постоянных затяжек и выжиданий сыграла злую шутку: в тот же день СССР разорвал дипломатические отношения с Болгарией и объявил, что находится с ней в состоянии войны. Московское радио сообщило новость в 9 часов вечера. К тому времени Димитров, извещённый об этом Молотовым заранее, уже провёл заседание Загранбюро, где были рассмотрены его статья для радио «Христо Ботев» и директивы для ЦК БРП.
В мемуарах маршала Жукова говорится, что приказ Ставки Верховного Главнокомандования о начале военных действий командование 3-го Украинского фронта получило 6 сентября. «Утром 8 сентября всё было готово, чтобы открыть огонь, — пишет далее Жуков, — но мы со своих наблюдательных пунктов не видели целей, по которым надо было вести этот огонь. <…> Маршал Ф. И. Толбухин приказал войскам двинуть вперёд передовые отряды. Не прошло и получаса, как командующий 57-й армией доложил, что одна из пехотных дивизий болгарской армии, построившись у дороги, встретила наши части с развёрнутыми красными знамёнами и торжественной музыкой. Через некоторое время такие же события произошли и на других направлениях. Командармы доложили, что идёт стихийное братание советских воинов с болгарским народом». Выслушав доклад Жукова, Сталин распорядился: «Всё оружие болгарских войск оставьте при них, пусть они занимаются своими обычными делами и ждут приказа своего правительства»
.
Воспоминания маршала об этих днях подтверждаются сведениями болгарского генерала Янчулева: «Повсюду русские войска держались очень корректно с армией и не приступили к её разоружению». Действительно, отданный маршалом Толбухиным перед началом наступления приказ полностью разоружить все болгарские войска в полосе действий Красной армии и оставить пленённые части под охраной в казармах не имел шансов быть выполненным по причине стремительно меняющейся ситуации. По имеющимся данным, успели арестовать только офицеров и моряков военного флота. Столкновений с немецкими воинскими частями не произошло: они спешно покинули Болгарию и отступили на новый рубеж обороны, формируемый на территории Югославии и Греции.
Обращает на себя внимание пауза между приказом 3-му Украинскому фронту начать боевые действия, полученным 6 сентября, и реальным началом наступления утром 8 сентября. Именно в эти дни комитеты Отечественного фронта и части НОПА начали брать власть в сёлах и городах страны. К 8 сентября под контроль революционных сил перешли 20 городов, в том числе Варна, Бургас, Силистра, Пловдив, Габрово.
В сообщении ЦК, посланном Димитрову 7 сентября, говорилось:
«В стране продолжаются массовые забастовки и демонстрации. В Софии поднялись на борьбу все предприятия, в том числе трамвайный парк, железнодорожники, рабочие шахты Перник и табачники Пловдива.
Повстанцы действуют и устанавливают власть Отечественного фронта.
Муравиев стрелял в демонстрантов. В Софии убито 6 человек, в Пернике 3 и т. д.
С 8-го на 9-е — общий штурм за власть. Будут участвовать и войсковые части»
.
К Отечественному фронту присоединились воинские части в Софии, Плевене, Пловдиве и в других городах, что явилось результатом многолетней работы БРП в армии и сближения коммунистов с антифашистски настроенными офицерами.
В ночь с 8-го на 9-е сентября армейские подразделения при участии партизанских отрядов заняли Военное министерство, Министерство внутренних дел, почту, телеграф, радиостанцию и другие важнейшие пункты столицы. Была разоружена столичная полиция. В здании Военного министерства состоялось первое заседание нового правительства Болгарии. В 6 часов утра избранный премьер-министром лидер «Звена» Кимон Георгиев объявил по радио, что народное восстание победило и к власти пришло правительство Отечественного фронта. Первыми правительственными указами было распущено Народное собрание, отстранён от власти кабинет Муравиева, регенты малолетнего царя Симеона освобождены от своих обязанностей и назначен новый регентский совет в составе трёх человек, в числе которых был коммунист Тодор Павлов.
К 21 часу 9 сентября советские войска вышли на линию Русе — Тырговиште — Карнобат — Бургас и остановились в назначенных районах, отстоящих к востоку и северо-востоку от Софии на 350–400 километров. Черноморский флот блокировал порты Варну и Бургас и высадил десанты.
Премьер-министр отправил делегацию в штаб 3-го Украинского фронта. Делегаты сообщили советскому командованию, что правительство Отечественного фронта объявило войну Германии и просит о заключении перемирия с СССР. Советское правительство приняло на рассмотрение просьбу о перемирии. Однако ещё до принятия официального решения Военный совет 3-го Украинского фронта направил командующим армиями и командирам корпусов приказ о прекращении с 22.00 военных действий в Болгарии.
Впрочем, «ограниченному контингенту» Красной армии понадобилось всё-таки провести одну силовую операцию… против болгарских партизан. Это случилось в Варне, где на огромном митинге местные коммунисты провозгласили победу советской власти, а вошедший в город партизанский отряд арестовал всю городскую управу. Командиру части пришлось вмешаться в ситуацию: он отдал приказ разоружить партизан и освободить из-под стражи градоначальника и его помощников. Димитров сделал строгий выговор ЦК за этот случай и предупредил: «Советы нигде не создавайте, полицию не разоружайте. Строго придерживайтесь демократических позиций»
.
Десятого сентября Информационное бюро Наркомата иностранных дел СССР сообщило, что, поскольку болгарское правительство порвало отношения с Германией и объявило ей войну, Советское правительство совместно с правительствами Великобритании и США приступило к выработке условий перемирия с Болгарией. Беспрецедентная и действительно «символическая» война, фактически длившаяся двое суток, кончилась.
Итак, смена власти в Болгарии произошла практически бескровно. Во многом это объясняется тем, что фашизм не получил массового распространения и опоры в стране. Фашистская партия здесь отсутствовала, хотя существовали группы и течения профашистского толка. Широкое распространение получили русофильские и просоветские настроения, из-за чего царь, как известно, не решился послать болгарские войска на фронт. В литературе часто цитируется его высказывание: «Мои министры — американофилы, офицеры — германофилы, а народ — русофилы». После внушительных побед советского оружия в массовом сознании болгарского общества оказались дискредитированными не только прогитлеровские правящие круги, но и парламентская оппозиция, не сумевшая вывести Болгарию из войны, как произошло в соседней Румынии.
Надо заметить, что болгарские правящие круги всё-таки предотвратили превращение страны в арену боевых действий. Премьер Константин Муравиев даже распорядился содействовать продвижению Красной армии по территории Болгарии. Важную роль в эти дни сыграл военный министр Иван Маринов, обеспечивший нейтралитет воинских частей. Мотивы его поступка ясны не до конца: либо он принял сторону ОФ после тайных переговоров с представителями «Звена» или БРП, либо предпочёл в последний момент спрыгнуть с тонущего корабля и обеспечить себе дальнейшую службу (генерал вскоре стал командующим болгарской армией, выступившей против гитлеровцев).
