Белорусский и Украинский фронты, охватывая территорию востока Речи Посполитой с севера и юга, встретили несоизмеримо меньшее, чем немцы, сопротивление слабых польских сил, еще оставшихся в этом регионе.
Украинское и белорусское население, недовольное политикой польской власти, массами выходило на улицы, демонстрируя радость по поводу прихода Красной армии. Часть жителей, конечно, не радовалась, но с протестом не выходила.
Утром 19 сентября советские войска начали штурмовать Львов, куда подошли также немецкие войска. 20 сентября немецкое командование отвело свои войска от Львова, а 22 сентября польский гарнизон капитулировал.
19 сентября было опубликовано советско-германское коммюнике. в котором СССР вынужден был поставить свои вооруженные силы на одну доску с вермахтом: «Задача этих войск… заключается в том, чтобы восстановить в Польше порядок и спокойствие, нарушенное распадом собственного государства, и помочь населению Польши переустроить условия своего государственного существования». Но Сталин предпочитал провести раздел не собственно Польши, а многонациональной Речи Посполитой — отделить районы, населенные поляками, от районов, населенных белорусами и украинцами. Об этом 19 сентября был проинформирован посол Германии В. Шуленбург. 25 сентября Сталин лично объяснил Шуленбургу свои мотивы. Раздел собственно польского населения может вызвать трения между СССР и Германией. Поэтому можно обменять польскую часть советской сферы влияния до Вислы на Литву.
Сталин умолчал о других мотивах. Не претендуя на захват части Польши, Сталин искусно уклонялся от обвинения в агрессии. Агрессию совершила Германия, а СССР просто взял под защиту народы, большая часть которых проживает в СССР. На территории, населенные преимущественно поляками. Советский Союз не покушается.
28 сентября Варшава пала. В этот день Германия и СССР заключили договор о дружбе и границах. Стороны провозглашали стремление обеспечить «мир и порядок», «мирное сосуществование народов» и делили территорию Польского государства по новой линии. Приехавший в Москву Риббентроп встретил более теплый прием, чем раньше, но торговались по-прежнему долго. Камнем преткновения стали районы Сувалок, нижнего течения реки Сан и Августовские леса. Немцам был нужен лес и нефтепромыслы. В отношении остальных требований Сталин был неумолим, ссылаясь на то, что территории «обещаны украинцам». Что же это за «украинцы», которые не давали Сталину идти на уступки немцам? За этой фигурой речи стояли реальные обстоятельства. Сталин твердо и неуклонно следил за тем, чтобы под контролем немцев не оставалось украинских территорий (в 1940 г. он, уже вопреки новому секретному протоколу, устранит и еще один потенциальный «украинский Пьемонт» в Северной Буковине, вызвав неудовольствие Германии). Потворствуя национальным чувствам украинцев и тем самым укрепляя поддержку коммунистического режима, подорванную голодом 1932–1933 гг., Сталин в то же время демонстрировал всему миру свою приверженность принципам национально-этнического формирования границ, из которого Великобритания и Франция исходили в 30-е гг., идя на уступки Гитлеру в Австрии и Чехословакии. Этот националистический подход обеспечивал восприятие сталинской внешней политики как вполне справедливой не только в Берлине, но и в Лондоне.
Исходя из внешнеполитической конъюнктуры, Сталин решил проводить политику территориального расширения под флагом «решения украинского вопроса», и этот вопрос был тогда действительно решен почти настолько, насколько его можно считать решенным сегодня.
Сами преобразования в Западных Украине и Белоруссии проводились с расчетом на национальные чувства большинства населения. На территории, занятой советскими войсками, проводилась агитация украинских и белорусских масс за советский образ жизни. Кинематограф, выступления советских артистов, относительно корректное поведение военных — все это контрастировало с карикатурными картинами советской жизни, которые рисовались в довоенной Польше. Население в большинстве своем решило, что его просто обманывали, и жизнь в СССР гораздо лучше, чем в довоенной Польше. Пропольская контрпропаганда была подавлена репрессивными органами. Не удивительно, что 22 октября 1939 г. подавляющее большинство населения проголосовало за кандидатов, предложенных новыми властями. Депутаты тут же одобрили введение Советской власти и воссоединение с Украинской и Белорусской ССР. что и было сделано 2 ноября 1939 г.