Активные действия начались в тот же день, 12 сентября. Мощными радиопомехами была нарушена вся связь на большей части турецкой территории. В Греции интербригады нанесли молниеносный удар в тыл наступающим турецким войскам вдоль шоссе 63 на Серрес, и далее, по двум направлениям, на юго-восток, в направлении Кавалы, перерезая пути снабжения турецкой армии, и на юго-запад, на Салоники. Более мощная группа «Восток», двинулась вдоль побережья по шоссе Е90 на Ксанти, Комотини и далее на Александруполис, а блокирующая группа «Запад» с ходу ворвалась в Салоники и продолжила преследование противника, наступающего по шоссе Е75, через Катерини и Литохоро на Лариссу.
Одновременно советская морская пехота высадилась с «освободившихся» египетских транспортов в длинном узком заливе Зетуниу к востоку от Ламии, заняв Фермопилы, и оседлав стратегическую развилку вблизи Ано Дамаста, где раcходятся шоссе Е65, уходящее вглубь Аттики и Е75, идущее через Фермопилы по побережью, преградив туркам путь к Афинам.
Следом высадилась сводная советско-югославская интербригада, вооружённая противотанковыми пушками. Она выдвинулась на север, через Лариссу к Литохоро, и заняла оборону вокруг городка.
Ещё одна группа интербригад прошла 190 километров от югославской границы близ Битолы, вдоль шоссе Е65, на Лариссу, отсекая турков c западного направления. С аэродрома Охрид в югославской Македонии и с аэродрома Корча в Албании по наступающим туркам работали штурмовики Ил-40, а из аэропорта Филиппос на территории непосредственно Греции — штурмовые вертолёты Ми-4, вооружённые неуправляемыми ракетами с кумулятивными и осколочными иглорассеивающими боевыми частями. (ПТУР ещё не было)
Турки впервые за время наступления по материковой Греции наткнулись на грамотно выстроенную противотанковую оборону. Когда турецкие танки начали гореть один за другим, турки отошли и начали окапываться южнее городка Катерини на побережье Салоникского залива. Там их и поймала авиация.
Авианосцы «Северодвинск» и «Николаев» заняли безопасную позицию в заливе Сароникос, чуть южнее Афин, прикрываемые авиацией с островов Архипелага и сводной советской эскадрой, и также начали боевую работу по туркам.
Истребители с аэродромов на островах Архипелага перекрыли доступ в зону боевых действий как турецкой, так и американской авиации, а крейсеры Средиземноморского флота и линкор «Новороссийск» преграждали путь в Эгейское море кораблям НАТО. Всех, кто пытался туда войти, предупреждали об опасности входа в зону боевых действий. Крейсер «Бостон» попытался прорваться через линию блокады. Путь ему преградил греческий эсминец и предупредил о необходимости изменить курс. Но позади него бронированной громадой возвышался советский крейсер ... под греческим флагом. Его орудия главного калибра не были нацелены на «Бостон», но грозно пошевеливались из стороны в сторону. С такого расстояния промахнуться было сложно. Немного дальше виднелся второй крейсер, а вдалеке, в туманной дымке угадывался длинный силуэт линкора «Новороссийск».
Американцы не рискнули предпринимать активные действия. Разумеется, моряки рвались в бой, адмирал Бёрк настойчиво убеждал президента, что 6-й флот «разорвёт этих красных в клочья», но Эйзенхауэр отказался даже обсуждать сценарий военного решения конфликта:
— Адмирал, на линкорах у красных имеются атомные снаряды. Возможно, и на крейсерах тоже. На многих эсминцах уже установлены пусковые установки противокорабельных ракет. Мы ещё не знаем, какова их боевая эффективность, но если они похожи на ту штуку, что ломала пополам британские крейсеры при Суэце, то я бы не советовал вам связываться с русскими. И, главное, красные не станут церемониться, едва вы их атакуете, они ударят и по флоту, и по городам США. Это прямо записано в их военной доктрине. Вам не терпится начать третью мировую войну? Из-за турецких бандитов, режущих мирное население союзной страны? У вас в роду самоубийц, случаем, не было? Я категорически запрещаю провоцировать красных, пока они непосредственно не угрожают безопасности Соединённых Штатов.
К боевой работе по наступающим по территории Греции турецким войскам подключились даже бомбардировщики Дальней авиации.
На берегах Салоникского залива ещё никогда не слышали подобного грохота. Большая часть турецких танков осталась догорать в полях между Катерини и Литохоро, а остатки окопавшихся турков сдались после многочасовой ковровой бомбардировки кассетными бомбами и напалмом. Бомбардировка проводилась силами полка Ту-95 из состава 106-й ТБАД, базировавшейся в Узине, и тремя полками Ту-16, действовавшими с аэродромов в Болгарии.
На американских и английских кораблях в течение всего дня 12 сентября толком не было известно, что происходит в Греции. Связи не было. Ни Афины, ни Анкара на прямые запросы не отвечали. Радиолокаторы показывали множество воздушных целей над Грецией, но все цели посылали сигнал ответчика, соответствовавший самолётам НАТО. Издалека доносился отдалённый грохот разрывов.
К вечеру 12 сентября турецкая группировка перестала существовать. Соединившиеся интербригады группы «Запад» двинулись по шоссе на Салоники и далее на Ксанти, образовав второй эшелон резерва для наступающей группы «Восток».
С королём Павлом были проведены несколько консультаций, в Грецию тайно прибыли советские военные специалисты, для оказания помощи в дальнейшем военном планировании.
13 сентября турецкие войска вблизи границы Греции и Турции были крайне удивлены, услышав с запада рёв танковых моторов. Ещё больше они удивились, когда низко над их головами пронеслись самолёты незнакомых очертаний, но с греческими опознавательными, засыпавшие местность градом кассетных бомб и неуправляемых ракет.
Затем показались танки. Их было много, и не все они по очертаниям были похожи на греческие. СССР предоставил для вооружения интербригад хранившиеся на складах тяжелые танки ИС-2. Вместе с ними наступали и танки греческой армии.
Вдалеке сверкнуло пламя, послышался громовой рёв, горизонт заволокла туча пыли, и на турецкие войска обрушился ливень ракет установок РСЗО.
Танки смяли уже «размягчённые» штурмовым ударом турецкие части, перешли границу и ворвались на территорию западной Турции, развивая наступление на Стамбул. С воздуха их прикрывали истребители советского производства, с опознавательными знаками Греции и радиоответчиками НАТО. Турецкая авиация поначалу оказывала серьёзное сопротивление, но понесла большие потери в результате воздушных боёв. Сказалась лучшая боевая подготовка советских лётчиков, и наличие единого управления воздушным наступлением на ТВД с дирижаблей ДРЛО. Оборону города первой прорвала румынская танковая интербригада «Господарь Влад Цепеш».
Местное население было захвачено врасплох. Турки хорошо знали, что делала их армия с греками, мирное население Турции тоже участвовало в погромах в Стамбуле и Измире. Когда греческая армия и интербригады начали контрнаступление, турки логично решили, что греки идут мстить. Поэтому из западной Турции население драпало на восток впереди собственного визга.
Из-за этого бегства туркам не удалось подтянуть резервы — дороги были забиты беженцами, гнавшими к тому же свой домашний скот и тащившими телеги со всяким скарбом. Через Босфор переправлялись на мелких рыбачьих лодках, плотах, и подручных плавсредствах, вроде автомобильных камер и надутых воздухом мешков из ослиных шкур.
Мостов через Босфор на тот момент ещё не существовало. (Первый Босфорский мост был построен в 1973 г, мост Султана Мехмеда сдан в эксплуатацию в 1988-м). Все перевозки через пролив выполнялись на паромах и более мелких судах. При подготовке операции на это было обращено особое внимание.
Деньги в исламском мире могут если не всё, то почти всё. Коррупция там стала повседневным образом жизни. Поэтому диверсантам спецназа удалось почти беспрепятственно заминировать и стамбульские паромы, и стоявшие под погрузкой в Мерсине танкеры и пароход с боеприпасами для турецких войск на Кипре. Михаил Алексеевич Шалин на совещании пошутил:
— Не зря же в русском языке слово «грузчик» начинается с ГРУ.
Вечером 12 сентября три корабля в Мерсине один за другим взлетели на воздух.
После нескольких менее мощных взрывов, в порту Стамбула на западном берегу Босфора затонули паромы, осуществлявшие переброску войск и грузов в европейскую, западную часть Турции.
Среди ночи неизвестная подводная лодка торпедировала стоявший у пирса линейный крейсер «Явуз Султан Селим», бывший «Гёбен». Турки пытались срочно его подремонтировать и использовать для артиллерийской поддержки своих войск в Греции. Крейсер серьёзных повреждений механизмов не получил, но пробоина вышла изрядная. Из-за бестолковых действий временного экипажа при организации борьбы за живучесть корабль накренился и лёг на дно прямо у пирса.