Elokuun lopulla Liettuan ja Puolan valtuuskunnat kohtasivat Kaunasissa neuvotellakseen tilanteesta. Neuvottelujen ollessa käynnissä Puolan joukot ottivat haltuunsa uudelleen Sejnyn, Augustówin ja Suwałkin kaupungit. Suwałkin alueella oli tärkeä symbolinen merkitys liettualaisille Liettuan itsenäisyysliikkeen keskuksena. Liettua asetti joukkoja alueelle uudelleenvaltausta varten. Puola vaati Suwałkin lisäksi myös Vilnaa hallintaansa, jonka se oli menettänyt Venäjälle heinäkuussa. Erimielisyydet johtivat lopulta sotaan Liettuan ja Puolan välillä syyskuussa. Kansainliitto yritti keskeyttää sotatoimet ja toimi välittäjänä konfliktissa. Suwałkin sopimus saatiin voimaan 7. lokakuuta 1920, ja sen tarkoituksena oli lopettaa sotatoimet 10. lokakuuta. Kuitenkin 9. lokakuuta puolalainen kenraali Lucjan Żeligowski lavasti kapinan, hyökkäsi joukkoineen Liettuaan ja valtasi Vilnan. Suurin osa Vilnan ja Suwałkin alueista pysyivät Puolan miehittämä koko maailmansotien välisen ajan. Liettuan ja Puolan väliset suhteet olivat koko tämän ajan hyvin jäiset, ja aikakautta on kuvattu sanonnalla ”ei sotaa, ei rauhaa”.