С 5 по 12 октября советские войска были отведены за линию новой границы. Из Сувалкского выступа на демаркационную линию к 16 часам 9 октября были отведены части 16-го стрелкового корпуса. "Отвод частей корпуса проходил точно по плану", "никаких инцидентов и конфликтов с немцами за время отхода наших войск не было, кроме преждевременного прихода немцев в Сувалки и споров за отдельные населенные пункты на границе (Жилины, Чарны Бруд, Яблоньска, Иванувка), которые были ликвидированы в частных переговорах на месте и официальных переговорах в Сувалках 9.10.39". Сувалки были переданы вермахту 6 октября. Войска 10-й армии в 22 часа 5 октября двинулись на восток и к вечеру 6 октября эвакуировались за р. Западный Буг, оставив Косув и Малкина-Гурна. Дольше продолжался отвод 4-й армии: Седльце и Лукув были переданы немцам 6 октября, Бяла-Подляска 10 октября, а полностью советские войска ушли за Буг в 16 часов 12 октября. В полосе 5-й армии на Влодаву двинулись части 4-й пехотной дивизии вермахта, а 9 октября в Хелм вступили войска 27-й пехотной дивизии. Причем пока в городе не было ни советских, ни германских войск, 7 октября местные польские активисты "произвели погромы и грабежи, есть убитые из состава рабочей милиции и революционно настроенных рабочих". К вечеру 13 октября германские войска вышли к демаркационной линии на всем ее протяжении367 .
Большая часть оказавшихся в советском плену польских военнослужащих была сразу же распущена по домам. В лагерях НКВД оказались 125 803 человека, что привело к значительной перегруженности лагерей369 . На основании решения Политбюро ЦК ВКП(б) и СНК СССР от 3 октября было решено распустить по домам оставшийся рядовой состав370 . Согласно приказу наркома обороны № 575118 с 9 октября началось отправление эшелонов в Барановичи и Тарнополь, распускаемых военнопленных следовало обеспечить питанием и санобработкой371 . К 19 октября по месту жительства было отправлено 40 769 человек. В 1939-1941 гг. было передано Германии 43 054 человека, а немцы передали СССР 13 575 человек372 . Когда выяснилось, что пленных польских офицеров в подавляющем большинстве невозможно использовать в интересах СССР, 15 131 человек (в основном офицеры и полицейские) были расстреляны весной 1940 г.373 В ходе Польской кампании в Красной Армии имели место факты самоуправства, мародерства, самосуда, реквизиций и т.п. преступлений, которые, как правило, пресекались командованием. Так, с 15 сентября по 1 октября Военный трибунал Украинского фронта осудил 49 военнослужащих за контрреволюционные высказывания, грабежи, разбой, дезертирство, невыполнение приказа, мародерство, халатность, сопротивление командиру и нарушение правил караульной службы374 .
Подводя итоги Польской кампании, Молотов заявил на сессии Верховного Совета СССР 31 октября 1939 г., что "правящие круги Польши не мало кичились "прочностью" своего государства и "мощью" своей армии. Однако оказалось достаточным короткого удара по Польше со стороны сперва германской армии, а затем - Красной Армии, чтобы ничего не осталось от этого уродливого детища Версальского договора"375 . Еще 1 октября Политбюро ЦК ВКП(б) приняло программу советизации Западной Украины и Западной Белоруссии, которая стала неукоснительно осуществляться376 . Проведенные выборы "показали, что подавляющее большинство населения этих регионов согласилось с установлением советской власти и присоединением к Советскому Союзу"377 . Избранные 22 октября Народные собрания Западной Белоруссии и Западной Украины 27-29 октября провозгласили Советскую власть и обратились с просьбой о включении их в состав СССР. 1-2 ноября 1939 г. Верховный Совет СССР удовлетворил их просьбу378 . Территория, занятая советскими войсками, "была освобождена от помещиков и капиталистов", и ее народы "получили возможность воссоединиться с братскими народами ВЕЛИКОЙ СТРАНЫ СОВЕТОВ и единой дружной семьей крепить великое дело ЛЕНИНА - СТАЛИНА, дело построения коммунизма"379 . Этими событиями завершилось решение польского вопроса в 1939 году.