Но худшее было впереди. 17 сентября 1939 г. Клюковский услышал, как немцы по громкоговорителю, установленному на рыночной площади Замостья, объявили о том, что в соответствии с подписанным между СССР и Германией мирным договором Красная Армия пересекла восточную границу Польши. Незадолго до вторжения Гитлер обеспечил себе невмешательство советского диктатора Сталина, подписав секретный протокол к советско-германскому договору от 24 августа 1939 г., согласно которому предусматривался раздел Польши между Германией и Советским Союзом по согласованной демаркационной линии. В первые две недели после немецкого вторжения Сталин удерживал войска, опасаясь нападения Японии в Маньчжурии. Но когда стало ясно, что польское Сопротивление сломлено окончательно, советское руководство отдало Красной Армии приказ о вступлении на территорию Восточной Польши. Сталин стремился вернуть территорию, которая принадлежала России до революции 1917 г. Эти территории служили яблоком раздора между Советской Россией и созданным сразу же по окончании Первой мировой войны независимым польским государством. Теперь у Сталина появилась возможность отыграться. Вынужденные отныне воевать на два фронта, польские вооруженные силы, никак не рассчитывавшие на подобный оборот событий, в бесплодной попытке отвратить неотвратимое вели ожесточенные арьергардные бои. И неотвратимое не заставило себя долго ждать — поляки оказались между молотом и наковальней двух значительно превосходивших их держав. 28 сентября 1939 г. подписанием нового соглашения была установлена окончательная граница между Германией и Советским Союзом. К этому времени штурм Варшавы был завершен. 1200 самолетов сбросили на польскую столицу огромное количество бомб. Из-за дыма пожарищ вообще было невозможно определить, где военные, а где гражданские объекты, что вызвало огромные потери среди мирного населения. 27 сентября 1939 г. ввиду безнадежности ситуации остававшееся в городе польское командование договорилось с немцами о перемирии. 120 000 человек варшавского гарнизона сдались в полной уверенности в том, что после краткого и формального пребывания в плену их распустят по домам. Последние польские части капитулировали 6 октября 1939 г.
Это стало первым примером все еще далекой от совершенства стратегии блицкрига («молниеносной войны») Гитлера — маневренной войны, с танковыми клиньями и мотопехотными дивизиями на острие главных ударов, при поддержке бомбардировщиков, наводящих ужас на войска противника, не привыкшего к подобным методам ведения военных действий. О преимуществах блицкрига сами за себя говорят данные о потерях обеих сторон. Всего поляки потеряли приблизительно 70 000 человек убитыми (еще 50 000 убитыми они потеряли в ходе боевых действий против советских войск). К этому следует прибавить, как минимум, 133 000 человек раненных в боях с немцами и неизвестное число жертв при попытке остановить наступавшие части Красной Армии. Немцы захватили около 700 000 польских военнопленных. Еще 300 000 человек оказались в советском плену. 150 000 солдат и офицеров Войска Польского удалось бежать за границу, главным образом в Великобританию, где многие из них вступили в польские эмигрантские формирования. Немцы потеряли 11 000 человек убитыми и 30 000 ранеными, кроме того, 3400 человек считались пропавшими без вести; Красная Армия потеряла всего 700 человек убитыми и 1900 человек ранеными. Приведенные выше цифры наглядно свидетельствуют о изначально неравных силах. Однако следует отметить, что немецкие потери никак не назовешь незначительными, причем это касалось не только личного состава, но и вооружений и техники. Поляками было уничтожено более 300 единиц бронетанковой техники, 370 артиллерийских орудий и 5000 других транспортных средств, кроме того, значительное количество самолетов. Упомянутые потери были лишь частично возмещены за счет захвата польской военной техники. Цифры эти были скромны, но все же послужили зловещим предзнаменованием.