15 сентября Бок приказал командующему 4-й армией организовать наступление к востоку с ближайшей задачей выйти на линию Волковыск - Гродно (150 км от советской границы). 19-му моторизованному корпусу ставилась задача "одной моторизованной и одной танковой дивизиями продвигаться на Влодава, Ковель. Одна моторизованная дивизия, усиленная танковым подразделением, подчинялась 4-й армии с целью достичь через Кобрин, Пружаны линии Барановичи - Слоним" (50 км от советской границы). Соответственно, 2-я моторизованная дивизия двинулась к Кобрину, а 3-я танковая - на Влодаву, которую заняла 16 сентября. Передовые отряды достигли Любомля. Сюда же с юга подошли части 22-го моторизованного корпуса.
Южнее на Висле соединения 14-го армейского корпуса 10-й армии заняли плацдармы у Демблина и Пулав. Правофланговый 4-й армейский корпус форсировал Вислу у Ополя и Аннополя и, заняв Красник, двинулся к Люблину. 7-й армейский корпус занял Сандомир, преодолел Вислу и Сан и двинулся на восток. Соединения 14-й армии стали разворачиваться на северо-восток. Подвижные дивизии 22-го моторизованного корпуса от плацдарму у Яворова устремились через Томашув-Любельский, занятый 13 сентября, на Замосць и через Раву-Русску на Грубешув и Владимир-Волынский, которые были заняты передовыми отрядами 16 сентября. В тот же день соединения 22-го моторизованного корпуса были вновь повернуты на юго-запад в направлении Рава-Русска - Львов. Вслед за ними Сан форсировали дивизии 17-го армейского корпуса. Севернее через реку переправились соединения 8-го армейского корпуса, столкнувшиеся у Тарногруда с польской оперативной группой "Пискор".
Дивизии 18-го армейского корпуса 14 сентября заняли Перемышль, Самбор и двинулись к Львову. 12 сентября к Львову от Самбора подошла 4-я легкопехотная дивизия. На следующий день немцы атаковали город и заняли главный вокзал. Однако польская оборона устояла. Тем не менее в вечерней сводке командование обороной города отмечало, что "моральное состояние, за исключением отдельных солдат, плохое в связи с большим перевесом противника". Но два дня успешных боев, вынудивших немцев уйти из города, привели к тому, что моральное состояние войск улучшилось568 . С 15 сентября 4-я легкопехотная дивизия стала отводиться на север в район Равы-Русской, но с юга подошли части 1-й горнопехотной дивизии. Город оказался блокирован с севера частями 4-й легкопехотной дивизии, с запада - 45-й пехотной дивизии, с юга - 1-й горнопехотной дивизии.
К 16 сентября наступавшие с севера и юга войска соответственно 4-й и 14-й армий вышли на линию Осовец - Белосток - Бельск - Каменец-Литовск Брест-Литовск - Влодава - Владимир-Волынский - Замосць - Львов - Самбор, а войска 10-й армии, форсировав Вислу, подходили с юго-запада к Люблину. На этой линии, удаленной на 150-250 км от границы Советского Союза, находилась 21 немецкая дивизия, из них 4 танковые, 3 моторизованные и легкие и 14 пехотных. В группе армий "Север" это были 3-я, 10-я танковые, 20-я, 2-я моторизованные, 21-я, 23-я, 206-я пехотные и группа "Бранд", а в группе армий "Юг" - 2-я, 5-я танковые, 7-я, 57-я, 44-я, 45-я, 28-я, 8-я, 27-я, 68-я пехотные, 1-я, 2-я горнопехотные дивизии. Естественно, германское командование не собиралось останавливать продвижение войск, Тем более что перед ними не существовало организованного польского фронта. Так как темп продвижения немецких танковых и моторизованных группировок достигал в это время 25-30 км в сутки, то занять всю Восточную Польшу (Западную Украину и Западную Белоруссию) они могли в течение 4-8 суток, то есть к 21-25 сентября.
Последние бои
Однако в 2.00 17 сентября германское командование было информировано о вступлении на территорию Польши Красной армии и в 7.00 приказало своим войскам "остановиться на линии Сколе - Львов - Владимир-Волынский - Брест Белосток"569 . Но основным силам германских войск еще только предстояло достичь этой линии, поэтому они продолжали продвижение. 17-19 сентября соединения 4-го армейского корпуса 10-й армии вышли на западный берег р. Вепш, заняв 18 сентября Люблин, а правофланговые части вступили в Хелм. 7-й и 8-й армейские корпуса 14-й армии между Замостьем и Томашов-Любельским окружили оперативную группу "Пискор" и 20 сентября вынудили ее капитулировать. 17-й и 18-й армейские корпуса вышли на линию Рава-Русска Львов, окружив у Жолквы остатки армии "Малопольска", капитулировавшие 19 сентября. Соединения 22-го моторизованного корпуса неспешно оттягивались к Самбору, куда уже прибыла 5-я танковая дивизия. К 19 сентября эти войска заняли Борислав и Стрый. Это было последнее продвижение вермахта на восток. 19 сентября войска по приказу ОКХ были остановлены на достигнутых рубежах.