En septiembre de 1939, cuando Adolf Hitler decidió la invasión de Polonia de 1939, la 3ª División Panzer formaba parte del XIX Cuerpo de Ejército Motorizado, al mando del general Heinz Guderian, que se hallaba integrado en el IV Ejército, que avanzó desde Pomerania hacia Thorun, llegando la División al final de la campaña hasta la localidad de Brest-Litovsk.