29 апреля 1920 г. в командование Западным фронтом вступил Тухачевский. Рано утром 14 мая, имея почти двукратный перевес в живой силе: 131 тыс. бойцов против 68 тыс., а также 3036 пулеметов против 1553, 706 орудий против 481, 71 самолет против 20, части фронта перешли в наступление. При этом по приказу Тухачевского командующие армиями должны были использовать в наступлении все дивизии, не выделяя ничего для резерва. Не было должным образом организовано и взаимодействие войск. Так, части 15-й армии одновременно наступали в трех расходящихся направлениях.
Неудивительно, что уже 30 мая дальнейшее продвижение войск Западного фронта было остановлено. За 17 дней наступления части 15-й армии продвинулись только на 110-130 км. Что касается 16-й армии, то, захватив плацдарм глубиной 60 км на западном берегу Березины, в результате польского контрудара она к 26 мая была отброшена на исходные позиции.
Для развития успеха нужно было ввести в бой свежие силы. Однако благодаря «гениальной» стратегии Тухачевского ни в армиях, ни у командования фронтом резервов не было. 31 мая началось контрнаступление польских войск. К 8 июня части Западного фронта были отброшены на исходные рубежи.
Тем временем готовился к наступлению и Юго-Западный фронт. Здесь в руководстве народ подобрался поосновательней, без новомодных закидонов «пролетарской стратегии». 25 мая, совершив тысячекилометровый переход в конном строю с Северного Кавказа в район Канева и Чернигова и разгромив по дороге многие действовавшие в советском тылу бандитские отряды, на помощь фронту прибыла 1-я Конная армия. Прибыли шестнадцать тысяч кавалеристов, шестнадцать тысяч лучших в мире сабель — и с этого момента стратегическая ситуация резко изменилась в пользу РСФСР.
Не менее важным было и подкрепление другого рода: 26 мая членом Реввоенсовета Юго-Западного фронта был назначен Сталин, начальником же тыла фронта стал сам Дзержинский.
Наступление Юго-Западного фронта началось 26 мая, почти на две недели позже северного соседа. К началу активной фазы войска фронта более чем в полтора раза уступали по численности противнику: 46,4 тыс. против 78 тыс., но при этом уступая в пехоте (22,4 тыс. штыков против 69,1 тыс.), пулеметах (1440 против 1897) и артиллерии (245 орудий против 412). Но зато красные имели решающее превосходство в кавалерии: 24 тыс. сабель против 8,9 тыс. Этот фактор и сыграл решающую роль на бескрайних степных просторах Украины.
Первый этап боев не принес особых успехов, и 31 мая РВС дал указание командованию 12-й армии прекратить фронтальные атаки Киева. 3 июня Сталин направил телеграмму Буденному и Ворошилову, в которой предписывал отказаться от лобовых атак укрепленных пунктов кавалерийскими частями.
На рассвете 5 июня 1 — я Конная армия вновь перешла в наступление. После двух часов ожесточенного сражения польский фронт был прорван, и на оперативный простор в тыл польского Южного фронта вошла шестнадцатитысячная кавалерийская лава с более чем пятью сотнями пулеметных тачанок и тремя десятками конных батарей артиллерии. Боевое построение 1-й Конной было многоэшелонным: 4-я кавдивизия шла впереди, 11-я и 14-я двигались за ней во втором эшелоне, 6-я кавдивизия и особая кавбригада составляли третий эшелон. Это обеспечивало наращивание удара в ходе наступления и позволило буденовцам уже 7 июня овладеть Житомиром, уничтожив польский гарнизон и освободив из плена 7 тыс. красноармейцев, которые сразу же встали в строй. К 8 июня сопротивление противника было окончательно сломлено. Польский фронт на Украине оказался расколотым на две части. 12 июня советские войска вступили в Киев.
Стремясь задержать наступление Юго-Западного фронта, поляки перебросили туда две дивизии из Белоруссии. Чтобы избежать удара во фланг, находившиеся перед Западным фронтом польские части начали 18 июня отход без боя.
Тем временем советское командование принимало меры по усилению войск Западного фронта, который только в июне получил 58 тыс. человек пополнения. Когда 4 июля там тоже началось наступление, Тухачевский имел 152 тыс. бойцов против 75,3 тыс. у польского командования, 722 орудия против 464, и к тому же получил редкое для Красной Армии оружие — танки. Прорывая фронт на участке 33-й Кубанской стрелковой дивизии, красные 4 июля впервые использовали три отремонтированные на Путиловском заводе трофейные английские машины. При появлении первого же танка батальон 159-го резервного пехотного полка поляков обратился в бегство.
11 июля войсками Западного фронта был освобожден Минск. 14 июля — Вильно, который по договору с Литвой должен был перейти под ее юрисдикцию. Советское наступление продолжалось.