26 сентября в штабе ЛВО была получена директива наркома обороны, согласно которой требовалось «немедленно приступить к сосредоточению сил на эстоно-латвийской границе и закончить таковое 29 сентября 1939 г.». Между Финским заливом и Чудским озером развертывался Отдельный Кингисеппский стрелковый корпус (11-я, 16-я стрелковые дивизии, 35-я танковая бригада), южнее Псковского озера – войска 8-й армии (1-й стрелковый и 10-й танковый корпуса, а также 123-я, 136-я стрелковые, 25-я кавалерийская дивизии, 1-я и 40-я танковые бригады), в районе Себеж, Юхневичи, Клястичи – соединения 7-й армии (2-й, 47, 4-й стрелковые корпуса – восемь стрелковых, одна кавалерийская дивизии, 34-я и 39-я танковые бригады), в состав которой была включена часть войск 3-й армии Белорусского фронта (3-й, 10-й стрелковые, 3-й кавалерийский, 15-й танковый корпуса), сосредоточенных на левом берегу Западной Двины.
Войскам была поставлена задача «нанести мощный и решительный удар по эстонским войскам, для чего: а) Кингисеппской группой быстро наступать на Везенбург, Тапе, Таллин; б) 8-й армии разбить войска противника и наступать на Юрьев (Тарту) и в дальнейшем – совместно с Кингисеппской группой на Таллин, Пернов (Пярну), выделив для обеспечения своего фланга одну танковую бригаду и 25-ю кавалерийскую дивизию в направлении Валк. В случае выступления латвийских воинских частей на помощь эстонской армии наступать в направлении от Валка на Ригу; в) 7-й армии – прикрыть операции ЛВО со стороны латвийской границы. В случае выступления или помощи латвийской армии эстонским частям, 7-й армии быстрым и решительным ударом наступать по обоим берега реки Двины в общем направлении на Ригу». Балтийский флот должен был «уничтожить эстонский флот», нанести удар «по морским базам» Эстонии и «содействовать наступлению сухопутных войск ЛВО». Ворошилов требовал подготовить план операции к 27 сентября и предупреждал, что «о времени перехода в наступление будет дана особая директива».
28 сентября нарком обороны утвердил представленный план операции против Эстонии, указав, что войскам следует избегать разрушения железнодорожных мостов. В тот же день командующий ЛВО командарм 2 ранга К.А. Мерецков приказал к утру 29 сентября привести КБФ в полную боевую готовность, для того чтобы, получив приказ, нанести удар по военно-морским базам Эстонии, захватить ее флот, не допустив его ухода в нейтральные воды Финляндии и Швеции, поддержать артиллерийским огнем сухопутные войска на побережье и иметь в виду высадку десанта по особому приказу. В случае выступления Латвии следовало захватить и ее флот.