אל מול החזית הפולנית בצפון המערב בלבד העמיד הגנרל מיכאיל טוכצ'בסקי 108,000 רגלים, 11,000 פרשים, 722 קני ארטילריה, ו 2,913 מקלעים. בכמה נקודות אסטרטגיות היה היחס ארבעה לאחד לטובת הרוסים. טוכצ'בסקי הכה ב-4 ביולי לאורך הציר סמולנסק - ברסט ליטובסק. הוא חצה את נהרות האוטה והברזינה. במשך שלושה ימים נראה כי הקרב תלוי על בלימה, אך העדיפות המספרית הכריעה בסופו של דבר, והפולנים החלו בנסיגה ב-7 ביולי. ב-14 ביולי נפלה וילנה לידי הרוסים, ובדרום, בגליציה, התקדמו פרשיו של סמיון בודיוני עמוק אל העורף הפולני, כבשו את ברודנו והגיעו למבואות לבוב וזמושץ'. בשלב זה הסתבר לפולנים שמטרות הרוסים אינן מוגבלות להדיפתם אל הגבול. ובכוונת הסובייטים לכבוש את פולין כולה.
הצבא האדום התקדם בקצב של למעלה משלושים קילומטרים ביום. גרודנו בבלארוס נפלה ב-19 ביולי וב-1 באוגוסט נפלה ברסט ליטובסק. ניסיונות פולנים לעצור את התוקפים על נהר הבוג המערבי הצליחו לעצור את ההתקדמות הרוסית למשך שבוע. אחרי חציית נהר הנאריוב ב-2 באוגוסט היו יחידותיהם הקדמיות של הרוסים בצפון המערב רחוקות אך כמאה קילומטרים מורשה. החזית הדרום מערבית הרוסית הדפה את הפולנים אל מחוץ לאוקראינה, ועמדה על סף כיבוש לבוב, העיר הגדולה בדרום מזרח פולין, ומרכז תעשייתי חשוב. הדרך אל הבירה הפולנית הייתה עתה פתוחה. חמש ארמיות רוסיות התקרבו לוורשה מכל העברים.
ב-10 באוגוסט 1920 חצו יחידות פרשים רוסיות את נהר הוויסלה, במטרה לכבוש את ורשה ממערב, בעת שההתקפה העיקרית תגיע ממזרח, במעין תנועת מלקחיים. ב-13 באוגוסט נהדפה התקפה רוסית ראשונה. הארמייה הפולנית הראשונה הצליחה לעצור את המתקפה, ובעת ובעונה אחת לעצור מתקפה נוספת ברדזימין.
ההתקדמות הרוסית וחציית הוויסלה מצפון הביאה את הצבא האדום לשטח בו לא היו כוחות פולניים משמעותיים. מצד שני, מדרום לוורשה, השאיר טוכצ'בסקי רק משמר אחורי סמלי ששימש כחוליה המקשרת בין הכוחות הרוסיים בחזית הצפון מערבית והחזית הדרום מערבית. גורם מכריע נוסף היה ניטרול הפרשים של בודיוני אשר ספגו מפלה בקרב על לבוב. טוכצ'בסקי הורה לבודיוני להתקדם צפונה לעבר ורשה ולובלין, אך בודיוני סירב פקודה, בשל יחסיו הגרועים עם טוכצ'בסקי, ואלכסנדר יגורוב, מפקד החזית הדרום מערבית. בנוסף לכך היו אלו תככיו של סטלין, הקומיסר הפוליטי הראשי של החזית הדרום מערבית, אשר השפיעו על בודיוני לסרב לפקודה. סטלין חפץ בניצחון אישי, ורצה להתרכז בכיבוש לבוב, אשר הייתה נתונה במצור, אך גילתה מעמד ונחישות.
הארמייה החמישית הפולנית, בפיקודו של ולדיסלב שיקורסקי ביצעה התקפת נגד ב-14 באוגוסט. הארמייה ניצבה מול כוחות גדולים ממנה הן בכוח אדם והן בחימוש, אך שיקורסקי הצליח להדוף את הסובייטים ולהפוך את התקדמותם לנסיגה. עתה החלו הצבאות הפולנים להתקדם במהירות של 30 קילומטרים ביום, ועד מהרה התנפצו תקוות הרוסים לסגירת המלקחיים על הכוחות הפולניים בצפון. ב-16 באוגוסט הצטרפו "כוחות המילואים" של פילסודסקי למתקפה, והתקיפו בפער שבין החזיתות הרוסיות, תוך ניצול חולשת הכוחות שהקצה טוכצ'בסקי לאזור זה. הפולנים המשיכו במתקפה צפונה כאשר שתי ארמיות דולקות בעקבות האויב המופתע. הם הגיעו לעורפם של כוחות טוכצ'בסקי וב-18 באוגוסט הצליחו לכתר חלקים ניכרים מהם. רק בשלב זה הצליחו במפקדתו של טוכצ'בסקי במינסק, במרחק של 300 קילומטרים מורשה, לעמוד על ממדי התבוסה והורו לשארית הכוחות לסגת על מנת להתארגן בעורף. טוכצ'בסקי קיווה ליישר את הקו הקדמי, לעצור את המתקפה הפולנית, וליטול שוב את היוזמה הצבאית, אך פקודותיו כלל לא הגיעו אל הכוחות שבחזית.
הכוחות הסובייטים במרכז החזית הפכו לערבוביה בלתי מאורגנת. טוכצ'בסקי הורה על נסיגה כללית לכיוון נהר הבוג המערבי, אך איבד את הקשר עם רוב הכוחות שפעלו ליד ורשה. הצבאות נסוגו באופן בלתי מאורגן, תוך כדי פאניקה ואובדן שליטה. הארמייה של בודיוני זנחה את המצור על לבוב לקראת סוף אוגוסט, ונעה על מנת לסייע לצבאות הנסוגים בצפון. בקרב הפרשים הגדול האחרון בהיסטוריה הצבאית הובסו אנשי בודיוני ב"קרב קומרוב", ותפקידם במלחמה הסתיים. נסיונותיו של טוכצ'בסקי לייצב קו הגנה על נהר הניימן נכשלו, ופרשיו של פילסודסקי חצו את הנהר.
הצבא האדום המותש שיווע להפסקת אש. פילסודסקי, אשר היה נתון ללחץ כבד ממדינות המערב, ואשר ממילא השיג את רוב יעדיו הצבאיים, הסכים להפסקת אש. ב-18 במרץ 1921 נחתם הסכם ריגה וסיים את המלחמה הפולנית-סובייטית.
סיכום המלחמה ותוצאותיה.
במלחמה הפולנית-סובייטית נהרגו כ-100,000 מחיילי הצבא האדום, ובנוסף 80,000 – 157,000 חיילים נלקחו בשבי. בצד הפולני נהרגו 99,250 חיילים ואזרחים. בסיום הקרבות החזיקו הפולנים בכל שטחי פולין, בליטא בבלארוס ובחלקים נרחבים מאוקראינה ומהמדינות הבלטיות. הסכם ריגה צמצם מאוד את ההישגים של הפולנים ההסכם חילק את אוקראינה ובלארוס בין הרוסים ובין הפולנים, אבל עדיין יצאה פולין וידה על העליונה במלחמה זו.
למרות עליונותו של הצבא האדום על הפולנים ובני בריתם בכל המובנים - כוח אדם, מיומנות, נשק ציוד ואספקה, תקציבים, תמיכת העורף ועוד. לא הצליח הצבא האדום לשבור את כוחו של הצבא הפולני, ומשך מרבית שלבי המלחמה הייתה ידם של הפולנים על העליונה ואף הסובייטים היו אלו שפעלו על מנת לקדם הפסקת אש ב-1921.
השתלטות סטלין על הצבא האדום.
עוד בסוף ימיו של לנין פרץ וויכוח אידאולוגי מר בין מנהיגי הקומוניזם ברוסיה - לאון טרוצקי דגל במדיניות "המהפכה המתמדת" לפיה על הקומוניזם לחולל מהפכה עולמית בכל מדינות העולם ורק כך תוכל השיטה להצליח, לבין מזכיר המפלגה יוסיף סטלין שדגל במדיניות "סוציאליזם בארץ אחת" לפיה יש לבצר ולהגן קודם על ההישגים שהשיג הסוציאליזם בברית-המועצות נוכח האיום של הקפיטליזם העולמי.
לאון טרוצקי אשר דגל במדיניות "המהפכה המתמדת" ראה צורך בתכנון צבא התקפי גדול וחזק שיש באפשרותו לתקוף את מערב אירופה לשם השלטת האידאולוגיה הקומוניסטית בה (מה שמחייב אימונים בצליחת נהרות, יותר מינוע וכדומה) ולבנות צי המתאים לפעולות הרחק מחופי ברית-המועצות. לעומתו ראו חסידי שיטת "סוציאליזם בארץ אחת" את תפקיד הצבא בעיקר כמגן על ברית המועצות מפני פלישת כוחות זרים, ועל כן אין צורך בצבא התקפי גדול וממוכן ובצי גדול, אלא בעיקר בהגנת הגבולות והחופים.
לאחר מותו של לנין התרחשה מלחמת ירושה בין טרוצקי - שהיה כאמור מפקד הצבא האדום ונחשב ליורש המקובל יותר, לבין יוסיף סטלין - מזכיר המפלגה. באמצעות תככים פוליטיים ובידולו של טרוצקי, סטלין השתלט בסופו של דבר על המפלגה הקומוניסטית ונהיה לשליטה הבלתי מעורער ולדיקטטור של ברית המועצות.
בינואר 1925 פיטר סטלין את טרוצקי מתפקידו כקומיסר לענייני צבא. ובמקומו מונה מיכאיל פרונזה שבלט המהלך מלחמת האזרחים ברוסיה. פרונזה ראה שקיים חוסר בקצינים קומוניסטים ולכן ארגן רשת רחבה של בתי ספר לקצינים של הצבא האדום. פרונזה דגל בבניית צבא סדיר איכותי לצד הכשרה של מיליציה המורכבת מפועלים ומאיכרים. גישתו של פרונזה הביאה לנקיטת צעדים רבים - חלקם סמליים - שהייתה להם חשיבות רבה בעיני קציני הצבא האדום. כך, למשל, צומצמו סמכויותיהם של הקומיסרים הפוליטיים, וניתנה סמכות פיקודית מלאה למפקדים, חוזק מעמד הקצינים באמצעות סממנים חיצוניים כגון מדים ודרגות, ובוטל הצו מ-1917 שקבע כי לחיילים מותר להתווכח עם מפקדיהם, וכי החלטות צבאיות יתקבלו בהצבעה דמוקרטית ביחידה. תוכניתו של פרונזה לשיקום הצבא האדום נתקלה בהתנגדות בקרב חברי המפלגה. אלה תמכו באסכולת המיליציה העממית וראו בתוכניתו צעד מסוכן שמקעקע את הצביון המרקסיסטי של הצבא. באוקטובר 1925 עשרה חודשים לאחר מינויו של פרונזה לתפקיד הוא מת במהלך ניתוח בקיבה בנסיבות שלא הובררו עד היום. במקומו לקומיסר לענני צבא מונה קלימנט וורושילוב מנאמניו הבולטים של סטלין עוד מתקופת מלחמת האזרחים שהיה בתפקיד זה עד לתחילת מלחמת העולם השנייה וורושילוב היה מחויב לחלוטין לתפיסתו של סטלין בנוגע ל"סוציאליזם במדינה אחת" - על כל המשתמע מכך לצבא האדום.
תקופת טוכאצ'בסקי.
ב-1925 מונה מיכאיל טוכאצ'בסקי לרמטכ"ל הצבא האדום וסגן שר ההגנה. טוכצ'בסקי היה קצין מבריק, צעיר (בן 32 בעת שמונה לתפקיד) בעל חזון ומרחיק ראות. הוא החל מיד לחולל תמורות מרחיקות לכת בצבא האדום, בעיניו היה על הצבא האדום להיות צבא ממוכן עם אלפי טנקים, כלי רכב משוריינים ומטוסים, המבצעים פעולות התקפיות לכל עומקה ורוחבה של החזית. תוכניתו לחימוש הצבא האדום באמצעים האלה לוותה בתפיסה תאורטית שנקראה "תורת המערכה העמוקה". התפיסה הזאת, שגובשה בשיתוף תאורטיקנים צבאיים מבריקים כגון טריאנדפילוב ואיסרסון, באה להחליף את התפיסה הישנה של "אסכולת ארמיית הפרשים הראשונה" של וורושילוב, שדגלה בהסתערות ליניארית של שורות פרשים על החזית וגרסה שילוב בין ההיערכות הליניארית לבין התקדמות טורית לעבר החזית ומשם עד לעומק שטחו של האויב. "תורת המערכה העמוקה" הייתה חלק מאסכולת החשיבה המערכתית - אסכולה שתחילתה בימי מלחמת האזרחים ושהגיעה לבשלות תאורטית בעת כהונת טוכצ'בסקי כרמטכ"ל.