4,8 тис. танків та 3,3 тис. бойових літаків. Крім того, з армійськими частинами взаємодіяли 16,5 тис. прикордонників НКВС.
У зв'язку з нападом на Польщу німецьких військ польське верховне командування зосередило основні сили в західних регіонах країни. Східні регіони належали до тилової зони, де перебували підрозділи корпусу охорони прикордоння, кілька батальйонів територіальної оборони, Пінська військова флотилія та запасні частини, що готували маршові поповнення для фронту. Загальна чисельність польських військ на західноукраїнських і західнобілоруських землях напередодні радянського наступу, за підрахунками польських істориків, становила приблизно 400– 450 тис. вояків, до 600 гармат, до 100 танків і броньовиків, бл. 160 бойових літаків. Переважна більшість польських вояків були щойно призваними резервістами, яким бракувало зброї, боєприпасів та обмундирування. Бойову цінність мали тільки прикордонні підрозділи (12 тис. вояків) та Пінська військова флотилія (понад 2 тис. вояків, 40 бойових і 50 допоміжних кораблів).
17 вересня 1939 польському послу в Москві В. Гжибовському була вручена нота радянського уряду, в якій стверджувалося, «що польська держава та її уряд фактично перестали існувати», а «залишена без керівництва Польща перетворилася на зручне поле для всіляких прикрих випадків і несподіванок, що можуть створити загрозу для СРСР». Тому радянський уряд, аби не допустити до цього і взяти під захист життя та майно населення Західної України і Західної Білорусі, віддав наказ Головному командуванню Червоної армії перейти польський кордон.
У той момент, коли польському послу зачитували ноту, війська Білоруського та Українського фронтів почали наступ. За перший день вони подолали кілька десятків кілометрів, зайнявши Рівне, Тернопіль, Чортків, Молодечно, Барановичі, Несвіж (Білорусь). 18 вересня Червона армія вступила до Дубна, Луцька, Золочева, Коломиї, а також Слоніма і Новогрудка (обидва міста Гродненської обл., Білорусь), 19 вересня — до Ліди, Волковиська (Білорусь), Кобрина (Білорусь), Володимира-Волинського, Рогатина, Станіславова (нині м. Івано-Франківськ), вийшла на підступи до Львова та Гродно. 20 вересня були зайняті Кобрин і Ковель.
Вранці наступного дня, згідно з директивою наркома оборони, наступ був призупинений, оскільки на деяких ділянках (у районі Білостока (нині м. Бялисток, Польща), Бреста та Стрия) радянські частини ввійшли в контакт із дивізіями вермахту.
21 вересня в Москві був підписаний спеціальний радянсько-німецький протокол, який регулював відхід вермахту з територій, що за секретним додатковим протоколом до договору про ненапад належали до сфери інтересів СРСР. Було домовлено, що німці почнуть відхід
