23. srpna 1939 byl v Moskvě podepsán Pakt Ribbentrop–Molotov, jenž stvrzoval dohodu o neútočení mezi Třetí říší a Sovětským svazem. V tajném dodatku se oba státy dohodly na rozdělení Polska tak, že SSSR napadne Polsko z východu. Velitelem operace byl jmenován Semjon Timošenko. Celkem bylo sovětské velení připraveno nasadit k invazi 750 000 vojáků s 3 000 tanky a obrněnými vozidly Ráno 17. září překročila Rudá armáda za nedobře koordinovaného postupu a bez vyhlášení války polské hranice. Hranici, dlouhou 1 400 km, drželo kolem 30 000 polských obránců pod vedením generála Wilhelma Orlika-Rückemanna. Polský odpor byl snadno překonán díky obrovské početní převaze Rudé armády a navíc se Polsko už dva týdny zoufale bránilo proti německé invazi ze západu. Během této kampaně se opět projevily nedostatky ze španělské občanské války. Stalinisté nebrali v úvahu naléhání Stavky, která upozorňovala na do očí bijící rozdíl v efektivitě velení a koordinaci jednotek mezi Wehrmachtem a Rudou armádou. V listopadu započala reorganizace, při které byly rozpuštěny čtyři tankové sbory.