1 сентября 1939 года войска Германии и Словакии нападением на Польшу начали боевые действия в Европе, в дальнейшем переросшие во Вторую мировую войну.
3 сентября Риббентроп начинает посылать в Москву через Шуленберга телеграммы с призывами о встречном наступлении РККА.
Мы определенно рассчитываем окончательно разгромить польскую армию в течение нескольких недель. Затем мы будем удерживать под военным контролем ту территорию, которая была определена в Москве как сфера германских интересов. Естественно, однако, что мы будем вынуждены по причинам военного характера продолжать боевые действия против тех польских вооруженных сил, которые будут находиться в тот момент на польской территории, принадлежащей к сфере русских интересов. Пожалуйста, немедленно обсудите это с Молотовым и выясните, не считает ли Советский Союз желательным, чтобы русские вооруженные силы выступили в соответствующий момент против польских вооруженных сил в районе сферы русских интересов и со своей стороны оккупировали эту территорию. По нашему мнению, это было бы не только облегчением для нас, но также соответствовало бы духу московских соглашений и советским интересам…
— 3 сентября 1939 г. ТЕЛЕГРАММА РИББЕНТРОПА МОЛОТОВУ
5 сентября Шуленбург отправляет в Берлин ответ Молотова :
Мы согласны с вами, что в подходящее время нам будет совершенно необходимо начать конкретные действия. Мы считаем, однако, что это время ещё не наступило.
5 сентября польский посол В. Гжибовский обратился с просьбой о снабжении военными материалами и транзите военных грузов через СССР в Польшу; Молотов отказал в транзите;
В начале сентября 1939 г. советское руководство решило провести частичную мобилизацию Красной армии, и в ночь с 6 на 7 сентября в семи военных округах была получена директива наркома обороны о проведении «Больших учебных сборов» (БУС). БУС начались с утра 7 сентября и проходили не совсем организованно, с опозданием на 2—3 дня, отмечались трудности с получением из народного хозяйства техники и автотранспорта задействованного в уборке урожая и неудовлетворительную работу железных дорог. Для улучшения ситуации на последних пришлось принять решение о сокращении народно-хозяйственных и пассажирских перевозок.
7 сентября Сталин на встрече с Главой Коминтерна Г. Димитровым высказал следующую оценку происходящего в мире:
«… Уничтожение этого государства [Польши] в нынешних условиях означало бы одним буржуазным фашистским государством меньше! Что плохого было бы, если в результате разгрома Польши мы распространили социалистич(ескую) систему на новые территории и население».
По поручению Сталина была подготовлена директива Секретариата Исполкома Коминтерна (ИККИ) от 9 сентября, в которой было сказано:
«Международный пролетариат не может ни в коем случае защищать фашистскую Польшу…, угнетающую другие национальности».
9 сентября Шуленбург получает телеграмму о необходимости скорейшего возобновления обсуждений с Молотовым в отношении военных планов СССР.
9 сентября из управления МВО согласно приказу Генштаба выделялось управление 10-й армии (командующий — комкор И. Г. Захаркин), передававшееся в состав Белорусского Особого Военного Округа, куда оно передислоцировалось 11—15 сентября.
10 сентября на встрече с Молотовым Шуленбурга информируют о том, что для подготовки действий советской стороны ей потребуется две-три недели. Шулленбург же подчеркивает необходимость как можно скорейшей активизации действий РККА.
10 сентября в советской прессе появилось сообщение, что «произведен частичный призыв запасных».
11 сентября в Белорусский и Киевский особые военные округа поступил приказ о развертывании полевых управления округов.
17 сентября советские войска силами Украинского (под командованием командарма 1 ранга С.К. Тимошенко) и Белорусского (под командованием командарма 2 ранга М.П. Ковалева) фронтов вторглись в восточные районы Польши. Сопротивление оказали только некоторые посты пограничной стражи.
При дальнейшем продвижении встречаемые подразделениями РККА подразделения регулярной польской армии преимущественно сопротивления не оказывали и разоружались или сдавались в плен, частью пытались отступить в Литву, Венгрию или Румынию. Организованное сопротивление частям РККА, длившееся более суток, было оказано только в нескольких случаях: в городах Вильно, Гродно, Тарнополь, д. Навуз, д. Боровичи (возле Ковеля), в Сарненском укрепрайоне. Сопротивление оказывалось преимущественно жандармерией, отрядами КОП и ополчением из поляков; местное же украинское, белорусское и еврейское этническое население преимущественно оказывало содействие частям РККА, в ряде мест создавая вооружённые отряды, действовавшие против польских властей. В ряде населенных пунктов Западной Украины имели место выступления, инициированные сторонниками ОУН, направленные против этнических поляков, которые в отдельных случаях были жестоко подавлены отступавшими польскими частями.
Уже к вечеру 18 сентября советские части подошли к Вильно. К 20 числу город был взят. Потери советской армии составили 13 человек убитыми и 24 ранеными, было подбито 5 танков и 4 бронемашины. В плен сдались около 10 тысяч поляков. Характерно, что сопротивление большей частью оказывала не регулярная армия, а местная милиция, сформированная из студентов и гимназистов.
Тем временем 36-я танковая бригада в 7 часов 18 сентября заняла Дубно, где были разоружены тыловые части 18-й и 26-й польских пехотных дивизий. Всего в плен попало 6 тыс. военнослужащих, трофеями советских войск стали 12 орудий, 70 пулеметов, 3 тыс. винтовок, 50 автомашин и 6 эшелонов с вооружением.
19 сентября после перестрелки немецких и советских войск в районе Львова на советско-германских переговорах, проходивших 20—21 сентября, была установлена демаркационная линия между германской и советской армиями, которая проходила по р. Писа до её впадения в р. Нарев, далее по р. Нарев до её впадения в Западный Буг, далее по р. Буг до её впадения в р. Висла, далее по р. Висла до впадения в неё реки Сан и дальше по р. Сан до её истоков. 21 сентября советские войска получили приказ остановиться на крайних западных позициях, достигнутых к 20:00 20 сентября, с тем чтобы начать движение на установленную демаркационную линию 23 сентября — по мере отвода германских войск. Этим же приказом командованию БОВО было указано продолжать наступление в Сувалкском направлении.
К 29 сентября войска Белорусского фронта продвинулись до линии Щучин — Стависки — Ломжа — Замбрув — Цехановец — Косув-Ляцки — Соколув-Подляски — Седльце — Лукув — Вохынь, а войска Украинского фронта к исходу 29 сентября находились на линии Пугачув — Пяски — Пиотркув — Кржемень — Билгорай — Перемышль — верховья р. Сан.
Во время очистки тыла РККА от остатков польских войск и вооружённых отрядов в ряде случаев имели место боевые столкновения, наиболее значительным из которых указывается бой 28 сентября — 1 октября подразделений 52-й стрелковой дивизии в районе Шацка с частями польской оперативной группы «Полесье.
29 сентября, после очередных советско-германских политических переговоров, советские войска, которые так и не достигли на всех участках установленной ранее демаркационной линии, были повторно остановлены и получили приказ о начале отвода с 5 октября обратно на Восток. Крайний срок отвода подразделений РККА на новую границу между территориями советских и немецких интересов был установлен 12 октября.
В результате этих событий под контроль СССР перешла территория в 196 тыс. км² с населением около 13 млн человек, практически полностью находящаяся восточнее «линии Керзона». Территориальный раздел Польши между СССР и Германией был завершён 28 сентября 1939 года подписанием Договора о дружбе и границе между СССР и Германией.
Так на протяжении всей компании польская армия потеряла 3 500 человек убитыми. При этом в плен сдались 454 700 солдат и офицеров. Советская армия потеряла убитыми 1 173 человек.
Таким образом, всего лишь за месяц Польское государство перестало существовать. Первый этап Второй Мировой войны завершился.