Как докладывало командование пограничных войск: «Во время продвижения частей РККА в Эстонию трудящееся население сопредельной пограничной полосы прорывалось к дороге через полицейское и войсковое оцепление. Проходившие части РККА приветствовались возгласами: «Вот наша армия приехала!» Кулацкие и прочие буржуазно-реакционные элементы пограничной полосы проявляли враждебное отношение к СССР и прибывшим в Эстонию частям». Но в целом операция протекала без эксцессов.
Аналогичным образом занимали «комнату» в латышской «квартире». Председателем комиссии Красной Армии был назначен командующий войсками Калининского военного округа комкор В.И. Болдин. К 23 октября военные выработали ряд соглашений по размещению советских войск, пунктами базирования которых становились Лиепая, Вентспилс, Приекуле и Питрагс. В этот день в Лиепаю вошел крейсер «Киров» в сопровождении эсминцев «Сметливый» и «Стремительный». В 11 часов утра 29 сентября на станцию Зилупе прибыл первый эшелон советских войск. В Латвию вводились части 2-го особого стрелкового корпуса и 18-й авиабригады, в которых насчитывалось 21 559 человек.
Военную комиссию на переговорах с Литвой возглавлял командующий войсками Белорусского фронта командарм 2 ранга М.П. Ковалев, членами комиссии были комкоры Пуркаев и Павлов, комдивы Алексеев и Коробков, бригадный комиссар Николаев. Советская делегация намеревалась вести переговоры о размещении войск в Вильнюсе, Каунасе, Шауляе, Укмерге и Алитусе, но литовская сторона категорически отказалась обсуждать такую дислокацию советских войск, предлагая разместить гарнизоны ближе к германской границе. Переговоры с Литвой завершились 28 октября подписанием соглашения о размещении советских войск в районах Новая Вилейка, Алитус, Приенай, Гайжуны. ВВС должны были разместиться в Алитусе и Гайжунах и, кроме того, получить ряд оперативных аэродромов. Войска, расположенные в Новой Вилейке и Порубанке, считались уже введенными, а остальные должны были быть введены 3 ноября. Тем временем литовская армия вступила в Виленскую область, а советские пограничные отряды отошли на новую советско-литовскую границу.
Официальная церемония ввода в Литву советских войск состоялась утром 15 ноября в Вильнюсе. Она носила символический характер, поскольку советские войска уже фактически находились здесь с 20 сентября. К 17 ноября большая часть войск была выведена из Вильнюса в места постоянной дислокации. В Литве разместились части 16-го особого стрелкового корпуса, в их числе 2-я танковая бригада БТ, 10-й истребительный и 31-й авиаполк СБ общей численностью 18 786 человек.