У ніч з 29 на 30 серпня 1939 року німці вжили заходів, щоб виправдати початок майбутньої війни. Міністр закордонних справ нацистської Німеччини Ріббентроп вручив ультиматум британському послу в Німеччині. Німці вимагали, серед іншого, приєднання Гданська до Рейху, відокремлення від Польщі земель Помор’я та проведення референдуму. Увечері 31 серпня Ріббентроп зустрівся з послом Польщі в Райху Юзефом Ліпським, який не був уповноважений говорити про ультиматум (офіційно не виставлений Польщі), тому німці оголосили, що Польща відкинула «добру волю Німеччини» – Гітлер знайшов привід для агресії.
Вранці 17 вересня 1939 року Червона армія почала агресію проти Польщі. Радянські війська почали похід на захід, щоб зайняти території, які згідно з пактом Молотова-Ріббентропа мали належати Москві. Радянська пропаганда стверджувала, що це було «мирне вторгнення», спрямоване на захист білоруської та української меншин на землях Польщі, але воно не мало нічого спільного з мирними акціями – радянська агресія нічим не відрізнялася від німецької. Радянська влада не тільки воювала проти Війська Польського чи Корпусу охорони кордону, а й скоїла численні воєнні злочини, жертвами яких були також цивільні особи.
Після окупації східної та частини центральної Польщі радянська влада розмістила там свої військові гарнізони. Численні казарми польського війська були захоплені Червоною армією. Наприклад, у Білостоці радянські війська розташували частини 4-ї бронетанкової дивізії, яка формувала 6-й механізований корпус. У місті розташовувалося й командування корпусу. Радянські гарнізони не лише символізували зміну влади, а й мали на меті забезпечити, щоб до цієї нової влади прислухалися мешканці окупованих територій.
Радянська влада створила видимість законності своїх дій і організувала вибори до Народних зборів Західної Білорусі та України на окупованих територіях Польщі.
«Представницькі збори» ухвалили рішення про включення колишніх польських земель до складу СРСР, яке було задоволене Москвою на початку листопада 1939 р. На практиці вибори, обговорення Зборів та прийняті рішення виглядали як ретельно поставлений спектакль, завершення якого було заздалегідь сплановано в Кремлі.
Радянська влада застосувала терор проти колишніх польських громадян з перших днів своєї агресії. Особливо жорстко вони вирішили напасти на польську еліту міжвоєнного періоду: офіцерів, поліцейських, чиновників, політиків, людей з вищою освітою тощо. Багато з них були депортовані, заарештовані, відправлені в трудові табори або вбиті в Катині. Удар по вищих верствах суспільства мав на меті позбавити націю лідерства та зменшити ризик повстання проти радянської влади. З вересня 1939 по червень 1941 радянський терор торкнувся понад мільйон колишніх польських громадян.
Німці та радянська влада створювали табори, куди відправляли мільйони людей, яких розглядали як своїх ворогів. Німці розміщували заарештованих в концентраційних таборах і таборах смерті, які створювалися на окупованій території Польщі з 1940 р. Радянська система використовувала систему ГУЛАГ, яка поширювалася в СРСР з початку 1920-х років. Хоча його основною метою, принаймні офіційно, не було знищення ворогів, голод, хвороби, виснаження тощо дуже часто призводили до загибелі в’язнів. З 1939 по 1941 рік радянська влада відправила до трудових таборів понад 50 тисяч колишніх польських громадян (ще 330 тисяч було депортовано).
З початком німецької агресії 22 червня 1941 року Червона Армія почала панічний відступ з польських земель. Голова НКВД Берія спочатку наказав евакуювати в'язнів, які перебували в загрозливих районах, але з огляду на швидке просування німецьких військ він наказав убити всіх засуджених до найвищої міри покарання. Під час цих тюремних масових вбивств і «маршів смерті» совєти вбили до 30 000 із 40 000 колишніх польських громадян, які утримувалися в тюрмах на територіях, окупованих СРСР. Серед тих, хто вижив, були насамперед в’язні з таких місць, як Білосток, Ломжа та Гродно, тобто тих, що лежали найближче до німецько-радянського кордону. В цих районах радянська влада евакуйовувалася найраніше і не встигала вбивати полонених.