На 8 септември германците достигат предградията на Варшава. Поляците успяват да организират контраофанзива на запад и спират германското настъпление за няколко дни, но са обкръжени от Вермахта и остатъците от полските войски трябва да си пробиват път назад към обсадената Варшава. На 17 септември, след като е сключил примирие с Япония, Съветският съюз също напада Полша от изток под претекст, че полската държава фактически е престанала да съществува. На 27 септември пада Варшавският гарнизон, а на 6 октомври се предава и последното по-голямо полско подразделение. Въпреки военното поражение, Полша не капитулира – създадено е полско правителство в изгнание, а в самата страна продължава да действа нелегална държавна администрация. Значителни полски военни части се изтеглят към Румъния и Прибалтийските страни и голяма част от тях по-късно воюват срещу Оста на други фронтове на войната.