ソビエト連邦によるポーランド侵攻
8月半ばに軍事対話が始まったが、交渉はすぐにドイツ軍の攻撃を受けた際にソ連軍がポーランドを通過できるかという問題で行きづまった。イギリスとフランスの両政府はポーランドにソ連が出した条件を呑むように圧力をかけたが、ポーランドははっきりとこれを断った。いったん赤軍が自国に立ち入ったが最後、おとなしく帰ることはないだろうと考えたのである。ソビエトはポーランドの要望を無視して、抗議があろうとも3国協定を締結してしまうことを提案したが、イギリスがそれを拒否した。そんなことをすれば、ポーランドはドイツとより強力な2国関係を築くだろうと考えたからである。
かたやドイツ政府は数ヶ月にわたって、イギリスとフランスとの政治協定よりもよい条件を出せることをソビエト政府に密かに提案していた。ソ連は3国との交渉が同時に進んでいる最中に、ナチス・ドイツと経済協定を結ぶための議論を始めた。1939年7月の終わりから8月上旬にかけて、ソビエトとドイツは計画されていた経済協定の締結に向けて細部の詰めをほぼ完了し、将来的な政治協定についても具体的に取りかかりはじめた。1939年8月19日、ドイツとソビエトは、経済における相互理解を図り、ソ連の資源をドイツの武器、軍事技術、民生品と交換する独ソ通商協定を締結した。その2日後、ソ連は3国間の軍事対話を中止している。
1939年9月17日、秘密協定に従いソビエトの赤軍がポーランドの「クレスィ(英語版)」(東部国境地帯)に侵攻を開始した。
交戦状態の初期には、ポーランドの各都市やウクライナのドゥブノ、ルーツィク、ヴォロディームィル=ヴォルィーンシキーなどでは、赤軍がドイツ軍との戦闘に赴いているものだと信じて疑わず、彼らの平和な行軍を許していた。ポーランド軍の総司令官ユリウシュ・ルンメルは独断で命令を出し、手遅れになる前に彼らを同盟軍として扱うようにと指示していた。ソビエト政府はこの軍事行動がポーランド東部に住むウクライナ人とベラルーシ人を保護するためのものであると宣言した。ソ連のプロパガンダによれば、ポーランドはナチス・ドイツの攻撃を浴びてその政府が崩壊し、自国民の安全を守ることがもはやできなくなっていたからであった。敵軍が迫る第二戦線で、ポーランド政府はルーマニア橋頭堡の防衛はもはや不可能であると判断し、全軍に当時中立であったルーマニアへ緊急避難するよう命じた。