Od 12 września 1939 Anders dowodził Grupą Operacyjną Kawalerii swojego imienia. Stoczył ciężkie walki przeciwko Niemcom w okolicach Mińska Mazowieckiego i Tomaszowa Lubelskiego (w ramach drugiej bitwy tomaszowskiej). W tej ostatniej bitwie, po osiągnięciu poważnego sukcesu, jakim było zdobycie 22 września Krasnobrodu, wraz z Nowogródzką Brygadą Kawalerii opuścił zdobyte miasto i dotarł do Majdanu Sopockiego, skąd po krótkim odpoczynku udał się w kierunku Lwowa, wychodząc samowolnie z bitwy i nie powiadamiając o tym dowództwa Frontu Północnego. W wyniku tego udało mu się przebić na południe. Wobec zaciskającego się pierścienia niemiecko-sowieckiego generał Anders zdecydował rozformować Grupę Kawalerii na mniejsze grupy, które miały przedostać się na Węgry. Przebijając się w jednej z takich grup, 29 września w okolicach Sambora generał Anders został dwukrotnie postrzelony przez Ukraińców, po czym dostał się do niewoli sowieckiej.