Mit dem Beginn der Offensive drang der rechte Flügel der 3. Armee zur Unterstützung der 4. Armee nach Graudenz vor, wo er in schwere Kämpfe geriet. Trotz der deutschen Erfolge erkannte die Wehrmachtführung, dass eine Einschließung der polnischen Armeen auf Höhe Warschaus durch deren frühzeitigen Rückzug nicht möglich war: Der linke Flügel der 3. Armee bekam deshalb Befehl, mit Unterstützung des XIX. Armeekorps (Heinz Guderian) von der 4. Armee entlang des Bugs nach Brest-Litowsk vorzurücken. Das Armeekorps überschritt bei Łomża den Narew und jagte in einem Panzerangriff zum Operationsziel und weiter nach Włodawa. Von Süden kamen ihm dabei die Panzerverbände des XXII. Armeekorps (Ewald von Kleist) von der 14. Armee entgegen. Damit war die Umfassung des Gegners abgeschlossen. Der östliche Teil Polens wurde am 17. September 1939 von sowjetischen Truppen besetzt und in Brest-Litowsk eine vereinte deutsch-sowjetische Siegesparade abgehalten.