30 ноября 1939 года началась Советско-финляндская война
Согласно заявлениям советской стороны, целью СССР было обеспечение безопасность Ленинграда, который находился в опасной близости от границы и в случае начала войны (в которой Финляндия была готова предоставить свою территорию врагам СССР в качестве плацдарма) мог быть быстро захвачен. В 1931 году Ленинград был выделен из области и стал городом республиканского подчинения. Часть границ некоторых подчинённых Ленсовету территорий являлась одновременно границей между СССР и Финляндией.
В 1938-39 гг. между СССР и Финляндией велись переговоры относительно взаимоотношений двух стран в условиях угрозы со стороны Германии, и в частности об изменении Советско-финляндских границ.
К осени 1939 г. советские предложения свелись к следующему: перенесение границы на 90 км от Ленинграда; передача в аренду СССР сроком на 30 лет полуострова Ханко для постройки военно-морской базы и размещения там воинского контингента для её обороны; передача СССР ряда островов в Финском заливе; существующий советско-финляндский пакт о ненападении дополняется статьёй о взаимных обязательствах не вступать в группировки и коалиции государств, враждебные той или другой стороне; оба государства разоружают свои укрепления на Карельском перешейке. В качестве компенсации за территориальные потери СССР передаёт Финляндии территорию в Карелии общей площадью вдвое больше полученной финской.
Финляндия эти предложения отвергла.
В СССР было принято решение добиться военным путём того, чего не удалось сделать мирным. Поводом для начала военных действий стал артиллерийский обстрел территории СССР у населённого пункта Майнила. Руководством СССР вина за этот инцидент была возложена на Финляндию. 28 ноября было объявлено о денонсации Договора о ненападении с Финляндией, а 30 ноября советским войскам был дан приказ к переходу в наступление.
К марту 1940 г. сопротивление финской армии в общем и целом было сломлено. Поэтому правительство Финляндии обратилось к СССР с предложением начать мирные переговоры. 7 марта в Москву прибыла финская делегация, а уже12 марта был заключён мирный договор. 13 марта военные действия прекратились.
Все официально объявленные территориальные претензии СССР были удовлетворены. К СССР отходили Карельский перешеек и другие территории, обеспечивающие безопасность Ленинграда и Мурманска (около 40 тысяч км²).
В экспозициях музея представлено оружие (винтовки, пистолеты-пулеметы, гаубицы), техника (танк Т-26) и другие предметы времен Советско-финляндской войны.