30. november on ajalukku läinud kui Soome talvesõja esimene päev. See algas kell 6:50 hommikul, kui Nõukogude väed ületasid mitmes kohas Soome piiri ja Nõukogude lennuvägi hakkas Soome linnu pommitama. Kokku rünnati 16 linna, teiste hulgas Helsingit, Viiburit ja Lahdit. Näiteks Helsingis hukkus pommirünnakus 91 inimest. Punaarmee üritas arendada pealetungi Karjala kannasel eesmärgiga kiiresti läbi murda Soome kaitseliinidest (hiljem tuntud kui Mannerheimi liin) ja tungis Soome territooriumile ka Salla piirkonnas Lapimaal. Kuigi Punaarmee oli arvuliselt ja varustuse poolest ülekaalus, organiseeris Soome armee kiiresti kaitsepositsioonid. Soomlased kasutasid mobiilseid üksusi, et viivitada Nõukogude kolonnide edasiliikumist. Soome tsiviilelanikkond hakkas kohe sõja esimesel päeval piirialadelt põgenema.

Kreml teatas, et Soome valitsus olevat provotseerinud konflikti. Lisaks loodi „Soome rahvavalitsus“, mida juhtis Moskvast Otto Ville Kuusinen. See nukuvalitsus pidi Stalini meelest esindama „uut Soomet“. Sõja esimene päev tabas rahvusvahelist üldsust ootamatult. Riigid nagu Suurbritannia ja Prantsusmaa mõistsid Nõukogude Liidu tegevuse kohe hukka. Rahvasteliit hakkas kaaluma Nõukogude Liidule sanktsioonide kehtestamist, see kulmineerus hiljem NSVL-i liidust väljaviskamisega. Ees oli 105 päeva kangelaslikku Soome talvesõda.