1939 年 9 月 1 日，納粹德國發動了對波蘭的入侵，這一事件被稱為德國閃擊波蘭。它标志着第二次世界大戰的爆發。德國閃擊波蘭的作戰行動僅僅28天，波軍全軍覆沒。
根據《蘇德互不侵犯條約》的秘密條款，蘇聯也出兵波蘭。擔負進攻波蘭任務是烏克蘭和白俄羅斯兩個方面軍。9月16日，白俄羅斯方面軍軍事委員會向部隊釋出指令，其中對即将開始的軍事行動的政治意義進行了解釋。
指令說“波蘭地主和資本家在奴役着西白俄羅斯和西烏克蘭的勞動人民。他們用白色恐怖、戰地法庭及讨伐隊鎮壓革命運動，進行民族壓迫和剝削，制造饑荒。偉大的社會主義革命向波蘭人民提供了分離出去的權利，但波蘭地主和資本家卻鎮壓了勞工農民的革命運動，奪取了西白俄羅斯和西烏克蘭，使這些地區的人民脫離了自己的蘇維埃祖國，使他們落入被奴役和受壓迫的枷鎖之中。大地主的波蘭統治者現在又把我們的白俄羅斯和烏克蘭弟兄投入到了第二次帝國主義大戰的絞肉機中。民族壓迫和對勞動人民的奴役導緻了波蘭的軍事崩潰。現在波蘭被壓迫的各族勞動人民正面臨徹底破産和被敵人大批屠殺的危險。”指令向全體軍人發出呼籲:“立即向我們的白俄羅斯和烏克蘭弟兄提供援助和支援，使他們免遭破産和免遭敵人屠殺，這是我們的革命天職。”指令“白俄羅斯方面軍各部隊全線轉入決定性進攻，以閃電般的毀滅性突擊粉碎大地主資産階級波蘭軍隊，解放西白俄羅斯的勞工、農民和勞動人民。”
9月17日淩晨2點，德國駐蘇大使被請到斯大林那裡，斯大林親自通知德國大使，紅軍準備在4小時後越過蘇波邊界;蘇聯上司人建議，為避免誤會，德軍飛機不要飛越比亞威斯托克一布列斯特一裡托夫斯克-利沃夫一線以東。隻是在1小時後，蘇聯副外交人民委員波将金才向趕來的波蘭駐莫斯科大使格日博夫斯基，宣讀了莫洛托夫簽署的緻波蘭政府的照會。照會内容主要是波蘭面臨德國入侵，政權已經不存在了。為了保護西烏克蘭和西白俄羅斯居民的生命财産，蘇聯政府授權紅軍總司令部下令部隊越過蘇波邊界線，發動特别軍事行動。盡管蘇聯的行動事實上是一種公然的入侵，但至少在外交辭令上，蘇聯和波蘭政府都沒有承認兩國處于戰争狀态。
為了迅捷攻占波蘭東部，蘇聯投入了強大的力量。烏克蘭和白俄羅斯兩個方面軍共出動了28個步兵師和7個騎兵師、10個坦克旅、7個總司令部後備炮兵團，總兵力達46.6萬人，近4000輛坦克，5500門火炮和2000架飛機。而與之相對的波蘭武裝力量兵力處于絕對劣勢。原來部署在蘇波邊界的部隊，不少已被調去投入對德作戰，并在作戰中受到極大削弱。9月5日前，在波蘭東部各省共有34萬名波軍官兵，540門火炮，70餘輛坦克。這種力量對比，實際上也就決定了蘇聯出兵的結果。
由于蘇聯并沒有對波宣戰，波蘭政府一開始也沒有宣布與蘇聯處于戰争狀态。是以，對于蘇聯的入侵行動，波軍沒有進行有效的抵抗。雖然波蘭政府在8月23日《蘇德互不侵犯條約》簽訂之前，“已經知道了正在加劇的反對波蘭的德蘇合作的危險”，而且在同一天也秘密進行了動員，但是它更多地是注意了“在莫斯科簽訂的條約可以加速德國的侵略”，“然而接下來卻沒有考慮到蘇聯對波進攻的可能性”。
波軍最高統帥雷茲一西米格威元帥要求部隊與蘇軍脫離接觸，“從最短的途徑向羅馬尼亞和匈牙利撤退”，“不與蘇聯人作戰，除非他們企圖解除我方部隊的武裝”。對接近波軍駐地的蘇聯部隊，“應當同他們進行談判，以保證部隊撤入羅馬尼亞和匈牙利。”
絕大部分波蘭軍隊的确隻與德軍作戰。最典型的是利沃夫和華沙的保衛者。利沃夫的波蘭守軍在蘭格涅爾将軍率領下與包圍該城的德軍展開激戰，拒不投降。9月22日，在接到雷茲一西米格威元帥的指令後，蘭格涅爾将軍親自來到已進抵這裡的烏克蘭方面軍東部叢集指揮部，要求把利沃夫交給蘇軍，并表示：“我們還将與德國人作戰。德國人是我們全體斯拉夫世界的敵人。”在華沙，得知蘇軍越過蘇波邊界後，華沙城防司令羅梅爾将軍即向蘇聯代辦切貝紹夫提出，應該怎樣了解蘇聯的這一舉動，這是幫助波蘭人還是幫助德國人？當切貝紹夫表示蘇聯将在波德戰争中嚴守中立，蘇聯的行動是幫助波蘭人民擺脫戰争狀态并過上和平生活後，波方代表表示，波蘭人和俄國人都是斯拉夫人，容易達成協定，最好“由俄國、而不是德國人占領波蘭領土。”羅梅爾将軍在給切貝紹夫的信中表示，波蘭司令部不把紅軍越過邊界視為蘇聯與波蘭處于戰争狀态。9月25日，在與華沙市長、首都民防委員會主席斯塔任斯基和羅梅爾的代表會談後，切貝紹夫得出結論:“波蘭華沙城防司令部每時每刻都期待着我軍向華沙推進，并且很顯然，想把華沙交給我軍。”
波蘭上上下下對蘇聯出兵的這種認識，以及基于同屬斯拉夫人而産生的認同感，客觀上極大地減少了蘇軍推進的阻力。副國防人民委員格·伊.庫利克在給斯大林、莫洛托夫和伏羅希洛夫的報告中說:紅軍轉入進攻後，除波軍個别部隊“進行過零星的微弱抵抗外，幾乎沒有進行任何抵抗”，“絕大部分居民熱情地歡迎紅軍”。隻是在一些大城市，“特别是斯坦尼斯拉沃夫，知識分子和商人對紅軍的态度很謹慎。”但這并不妨礙蘇軍的快速推進。正是在這種快速推進中蘇軍順利完成了消滅波蘭軍隊的任務。
蘇軍進入波蘭的最初幾天，在蘇軍各級指揮部的指令中，有大量關于封鎖波蘭與鄰國的邊界，不允許被擊潰打散的波蘭軍人和部隊撤往别國的指令。白俄羅斯方面軍司令員謝·康.鐵木辛哥 9月19日給基輔特别軍區邊防部隊下達指令，要求立即封鎖茲勃魯奇河以西的國境線，“任何情況下不允許波蘭士兵和軍官從波蘭撤往羅馬尼亞。”烏克蘭方面軍東部叢集指揮部也于9月21日下達指令，要求不僅要粉碎波蘭人的抵抗，而且要迫使他們放下武器投降。這樣蘭格涅爾金将軍在主動交出利沃夫後，并沒能按照談好的交換條件把部隊撤往羅馬尼亞或者匈牙利，他和手下的大部分軍官被送往蘇聯設在舊别爾斯克的戰俘營。
這些準備撤往鄰國的波蘭軍隊，實際上已經在蘇軍面前放棄抵抗了，他們對突如其來的蘇軍幾乎構不成什麼威脅。在有不讓抵抗的指令、而且腹背受敵也無法進行有效抵抗的情況下，他們的出路隻有兩條：或是作蘇軍的俘虜，或是撤往相對安全的地方。不言而喻，要想保持波蘭軍人的身份，後者是惟一的選擇。蘇軍一旦把這條出路“堵死”，也就等于剝奪了他們作為波蘭軍人的權利，剝奪了波蘭軍隊存在的權利。
比封鎖邊界更能展現消滅波蘭軍隊目的的，是蘇軍與德軍軍事上的配合行動，這種行動的首要目标就是消滅波蘭武裝力量。早在9月19日，蘇德一些部隊之間就已經建立了接觸，以使兩軍在相接地區協調行動。9月20~21日，伏羅希洛夫和沙波什尼科夫與德國駐蘇使館武官科斯特林格少将在莫斯科舉行會談并達成協定，德軍有責任采取必要措施制止在轉交給紅軍的城市和農村“可能出現的挑撥離間和波蘭匪幫的暗中破壞活動”；紅軍司令部也有責任在必要的情況下，抽調力量消滅德軍撤離地區的“波軍部隊或匪幫”。兩天後，伏羅希洛夫給在波蘭境内的蘇軍部隊下達了與上述協定精神完全相符的指令：“在德國代表向紅軍司令部提出對消滅出現在小股德軍部隊前進道路上的波蘭部隊給予幫助時，紅軍司令部，縱隊首長，在必要的情況下要抽調必要的力量，確定消除前進道路上的阻礙。”當9月23日德軍向蘇軍通報在格魯别舒夫城西聚集有大量波蘭軍隊，希望蘇軍參加消滅波軍行動時，鐵木辛哥在請示了莫斯科後訓示烏克蘭方面軍東部叢集司令員戈利科夫，抽調一個騎兵團和一個坦克旅，“在敵人大股力量出現在第8軍戰線前時實施攻擊并俘虜他們”，不允許他們向利沃夫方向突破。這樣，“得到莫斯科準許的紅軍和第三帝國直接配合行動的結果就是粉碎和俘虜了波蘭軍隊的一個大叢集。”在消滅由瓦·安德爾斯将軍指揮的波軍諾沃格魯德旅上，蘇軍與德軍的配合行動起到了關鍵的作用。當這支波軍在與德軍頑強戰鬥後向羅馬尼亞邊界突圍時，蘇軍從背後向其發動攻擊。安德爾斯受傷，與絕大部分官兵一起被蘇軍俘虜。
各方面的因素使蘇軍在波蘭領土上的軍事行動進展順利。在入侵第一天蘇軍就全線推進了50~70公裡，烏克蘭方面軍部隊則達70~100公裡。至9月28日，蘇軍在波蘭作戰的12天中，共向西推進了250~350公裡，占領了19萬平方公裡的土地，其間居民約1200萬人。在快速推進中，蘇軍俘獲了大量波軍官兵。據烏克蘭方面軍統計，被俘和主動投降的波軍軍官為1萬人，士兵18.1萬人。白俄羅斯方面軍僅在9月18日占領維林城後就俘虜了上萬名波軍官兵。在12天作戰行動中，被蘇軍俘虜的波軍官兵近25萬人，另有3500多名波軍官兵和居民被打死，近2萬人受傷。相比之下蘇軍的損失要小得多，死亡996人，負傷2383人大約8.8萬名波軍官兵從蘇德的包圍圈中突圍到了立陶宛、匈牙利和羅馬尼亞。
随着蘇德兩國在波蘭軍事行動接近尾聲，蘇聯對所占領土的處理馬上開始了。這種處理的第一步，是與德國進一步确定了雙方在“原波蘭領土”上占有的地區。在1939年8月23日簽訂的蘇德互不侵犯條約秘密附加議定書中，蘇德雖然劃定了在波蘭的勢力範圍，但在是否還要維持一個獨立的波蘭國家以及它的邊界如何劃定上，并沒有最後敲定。
為最終确定對波蘭的瓜分，9月27日至28日，莫洛托夫和裡賓特洛甫在莫斯科舉行談判，斯大林和舒倫堡也參加了會談。雙方談判的結果是簽訂了《蘇德友好及邊界條約》以及三個秘密附加議定書。兩國簽訂的條約指出，“蘇聯政府和德國政府在原波蘭國家瓦解之後，認為在這片領土上恢複和平和秩序，保證居住在那裡的各族人民能按照他們的民族特點和平地生活是自己擔負的任務。”為此，它們将确定“符合雙方國家利益的國界”，雙方承認這一國界為最終邊界并排除第三國對此進行的任何幹擾;在确定的“界線以西領土上必要的國家改造由德國政府進行，該線以東領土上的改造由蘇聯政府進行”;雙方認為“上述改造是進一步發展蘇聯人民同德國人民之間友好關系的可靠基礎”。同時簽署的“秘密補充議定書”涉及了居民遷移、行政機構改建和雙方在各自占領地區内的義務。這份議定書對雙方在《蘇德互不侵犯條約》“秘密附加議定書”中劃定的利益範圍進行了調整，把立陶宛歸入了蘇聯利益範圍。雙方還明确，每方都“不容許在自己的領土上進行任何針對另一方領土的波蘭宣傳。雙方将消滅自己領土上這類宣傳的萌芽，并互相通報為此而采取的恰當措施。”10月4日，兩國代表又簽署了一份調整上述邊界的補充議定書，對邊界作了仔細的描述。通過這些檔案，蘇德雙方不僅确定了各自在波蘭領土上的利益範圍及其界線，而且承擔了對各自利益範圍内的地區進行“改造”和保護對方利益的任務。在提到波蘭時，檔案精心選用了“原波蘭”的提法，意在強調兩國現在瓜分的已是一塊“無主”的土地了。不僅如此，它們明确地把劃定的界線說成是最後的邊界并排除别國的幹涉，其用意很明顯，就是要強調它們強占并瓜分波蘭不是非法行動，相反，誰要對此提出異議倒是對兩國利益的一種非法幹涉。但是，這個條約在國際社會上還是沒有引起肯定的反應。
為使所占領的地區合法化，蘇聯第二步就是啟動國内法的法律程式，對這一結果加以認定和保護。1939年10月1日，聯共(布）中央政治局通過決議，預定10月26日在西烏克蘭的利沃夫和西白俄羅斯的比亞威斯托克同時召開人民會議，人民會議應确認9月17日後在這兩個地區所發生的政治及社會經濟變革，并通過加入蘇聯的決議。一切相關的檔案分别由烏克蘭共産黨中央委員會和白俄羅斯共産黨中央委員會負責準備。為了選出出席人民會議的代表，西烏克蘭和西白俄羅斯兩地要在10月22日舉行選舉。候選人隻能從城市和農村中成立的臨時機構——市臨時管理委員會和村農民委員會以及勞工赤衛隊裡産生。地區臨時機構由4人組成：兩人來自共産黨組織，一人來自内務人民委員會，一人來自地區城市管理委員會。27日，西烏克蘭人民會議在利沃夫釋出關于西烏克蘭國家權力的公告，宣布在西烏克蘭全境建立蘇維埃政權，并在同一天提出加人蘇維埃烏克蘭共和國的請求。兩天後，西白俄羅斯人民會議在比亞威斯托克也釋出了與上述内容基本一緻的檔案。11月1日和2日，蘇聯最高蘇維埃頒布法令，滿足上述兩地區人民會議的請求。11月14日、15日，白俄羅斯和烏克蘭兩個加盟共和國最高蘇維埃頒布法令，接受兩地區加入相應的共和國。12月 20日，最高蘇維埃主席團頒布法令，确認1939 年11月1日和2日前居住在烏克蘭和白俄羅斯西部地區的所有公民為蘇聯公民。至此，經過這些法律程式，兩地區正式成為蘇聯的一部分，兩地區現有的居民也就成為擁有蘇聯國籍的蘇聯公民了。
國際社會對蘇聯出兵并與德國一起瓜分波蘭的反應也是複雜的。一方面，國際輿論普遍承認這是嚴重違反國際法行為，是對波蘭國家主權和獨立的破壞與踐踏；也有的評論直接把蘇聯作為德國的盟國看待。另一方面一些西方政治家從蘇聯的出兵中期待着出現新的意義，希望禍水東引。
1940年6月波蘭流亡政府遷往英國，流亡政府的奮鬥目标就是要在1939年9月1日前的邊界内，完全恢複波蘭國家的獨立和主權。英、法兩國希望把蘇聯拉到自己的陣營。出此考慮，“英國政府勸告當時的波蘭外交部不要弄僵與蘇聯的關系。”波蘭流亡政府從本意上，它更願意把蘇聯視為敵人、侵略者和占領者，因為隻有對蘇聯的這種“定位”，才更有利于波蘭國家在 9月1日前的領土内複國。然而，英國政府的戰略取向和它在此基礎上提出的勸告也不能不考慮，畢竟英國是波蘭複國的最大希望和強大的支援力量。盡管流亡政府也沒把握到底英國能為波蘭複國做些什麼，但在當時的情況下，它隻能把自己緊緊綁在英國這輛戰車上。這大概是一個丢了國土的流亡政府惟一的選擇了。面對9月28日蘇德瓜分波蘭條約簽訂後英國輿論和政府的不同反應，盡管英國政治界對這一條約更多的是氣憤，但英國政府的反應卻相對平靜。英國不想為了波蘭把俄國推向希特勒。
而此時美國認定蘇聯出兵蘇聯隻不過是一場普通軍事行動不是侵略，它們和希特勒不一樣，不能使用中立條約。而在法國戰敗投降後，英法美更認識到了蘇聯的重要性了，為了打敗法西斯隻能犧牲弱小國家的利益了。
二戰後經過蘇美英三巨頭多次協商，最終美英不得不同意蘇聯的提議，将蘇波邊界從《加裡合約》的寇松線以西，向波蘭方向推進200公裡，到達寇松線附近，作為蘇聯和西方之間的戰略緩沖地帶。這塊土地大約有18萬平方公裡，全部納入白俄羅斯和烏克蘭的領土範圍。在美英的據理力争下，蘇聯隻得将占領的德國西部領土，包括但澤自由城市、紐馬克和德國西裡西亞等地區，大約10萬平方公裡的土地，劃給波蘭作為補償。