Neuvosto-Venäjä arvosteli Brest-Litovskin rauhaa, ja se alkoi jälleen esittää vaatimuksia Baltiaa kohtaan. Joulukuussa 1918 Puna-armeija hyökkäsi Liettuan alueelle ajaen takaa vetäytyviä Saksan joukkoja. Puna-armeijan tunkeutuminen Liettuaan merkitsi Liettuan itsenäisyyssotien ja Puolan–Neuvosto-Venäjän sodan alkua. Kuukauden sisällä Neuvosto-Venäjän joukot hallitsivat suurta osaa Liettuan pohjoisista ja itäisistä osista. Liettualaiset saivat pysäytettyä venäläisten etenemisen ainoastaan saksalaisten vapaaehtoisten, Freikorpsin avulla. Vilnassa bolševikit julistivat Liettuan johtoon kommunistisen nukkehallituksen, jota johti Vincas Mickevičius-Kapsukas. Helmikuussa 1919 Liettuan SNT yhdistettiin Valko-Venäjän neuvostotasavallan kanssa yhdeksi neuvostotasavallaksi, Liettualais-valkovenäläiseksi neuvostotasavallaksi. Neuvostohallinto oli lyhytaikainen, sillä Puola ja liettualaiset kävivät nopeasti vastahyökkäykseen venäläisiä vastaan. Puolalaiset valtasivat Vilnan, Liettuan historiallisen pääkaupungin huhtikuussa. Viimeiset Puna-armeijan joukot ajettiin pois Liettuasta elokuun lopulla. Neuvostotasavallan alueet joutuivat liettualaisten haltuun syyskuuhun 1919 mennessä, ja liettualais-valkovenäläinen SNT lakkasi olemasta.