A hadjárat legnagyobb csatája, a Bzura menti csata, a Varsótól nyugatra folyó Bzura folyó mellett zajlott szeptember 9. és szeptember 19. között. A danzigi korridorból visszavonuló lengyel "Poznań" és "Pomorze" hadsereg megtámadta az előrenyomuló 8. német hadsereg szárnyát. A kezdeti lengyel sikerek után a németek visszaverték az ellentámadást. A lengyelek a vereséget követően elvesztették a kezdeményezés és a komolyabb ellentámadás lehetőségét. A csatában a német légierő is nagy szerepet kapott. A "Luftwaffe" egy félelmetes légierő-demonstráció keretében megtörte a lengyelek maradék ellenállását is. A német bombázók megsemmisítették a Bzurán lévő hidakat, így a lengyel hadsereg védtelenül maradt a nyílt terepen. Ezt követően a német Stuka zuhanóbombázók több hullámban támadták a kiszolgáltatott lengyel alakulatokat. Az 50 kg-os német bombáik óriási veszteségeket okoztak a lengyeleknek. A lengyel légvédelmi ágyúk, miután kifogytak a lőszerből, visszavonultak a közeli erdőkbe, de az ellenséges He 111 és Do 17 bombázók könnyedén kifüstölték őket 100 kg-os gyújtóbombáik segítségével. A "Luftwaffe" támadása után a szárazföldi erőknek mindössze a túlélőkkel kellett foglalkozniuk. A csata során, csak a zuhanóbombázók 388 tonnányi bombát dobtak le.