En una breve e inesperada campaña de invasión, la Unión Soviética atacó a Polonia el 17 de septiembre de 1939. Los polacos ya estaban luchando contra la previa invasión alemana desde el 1 de septiembre. Krivoshéin ocupará el mando de la 29ª Brigada de tanques ligeros con el 4 º ejército de Vasili Chuikov. Mientras los líderes de Polonia habían concentrado para entonces sus fuerzas en el oeste y el mando polaco había decidido ofrecer solo una mínima resistencia en el este, con el fin de responder mejor a los devastadores ataques de los avances de la Alemania nazi contra la zona occidental de Polonia y al rápido avance alemán hacia Varsovia, cuyo asedio había comenzado el 16 de septiembre, justo antes del inicio de los ataques de los soviéticos al día siguiente. La campaña transcurrió relativamente sin problemas para las tropas hasta el encuentro con los alemanes en Brest-Litovsk. Al cabo de dos semanas los soviéticos tomaron más de 250.000 prisioneros de guerra polacos.