Under den første verdenskrig begynte bombingen av byen 20. april 1915. 13. august samme år kom det tyske soldater til Białystok. Byen ble en del av okkupasjonsområdet Ober Ost. I mars 1918 ble byen en erklært del av Den belarusiske folkerepublikken, og juli 1918 en del av Den litauiske provinsen og hovedstad i Sør-Litauen. 19. februar 1919 kom byen tilbake under Polen. I 1920 ble byen en kort stund okkupert av sovjetiske styrker under den polsk-sovjetiske krigen og var da hovedkvarteret for den polske revolusjonskomiteen under ledelse av Julian Marchlewski, som prøvde å opprette Den polsk-sovjetiske sosialistrepublikken.