Надеяться Варшаве на советскую помощь было бессмысленно. 5 сентября польский посол В. Гжибовский был принят Молотовым. Он затронул вопрос о товарообороте между СССР и Польшей, а также о снабжении Польши военными материалами и о транзите военных материалов из других стран через советскую территорию в Польшу. Молотов заверил, что торговые соглашения между СССР и Польшей, заключенные 19 февраля 1939 г. будут выполняться советской стороной. «Что же касается поставок из СССР в Польшу военных материалов, а также их транзита через СССР из других стран, то это маловероятно в данной международной обстановке, когда в войне уже участвуют Германия, Польша, Англия и Франция, а Советский Союз не хочет быть втянутым в эту войну на той или на другой стороне и должен, в свою очередь, принимать меры по обеспечению себя нужными военными материалами и вообще по обеспечению своей внешней безопасности», - такой ответ Молотова означал категорический отказ помочь Польше.

После развязывания войны в Европе Москва в течение двух недель не делала каких-либо официальных заявлений, свидетельствовавших об отношении СССР к начавшейся войне. Такое положение порождало в политических кругах европейских стран различного рода предположения и догадки о внешнеполитическом курсе СССР. 7 сентября по просьбе французского посольства заместитель наркома иностранных дел С.Лозовский принял Ж. Пайяра. Беседа носила общий характер, но было заметно, что французский дипломат стремился получить ответы на некоторые «деликатные вопросы», выяснить позицию СССР в связи с начавшейся войной. Пайяр посетовал, что СССР и Франция будто бы оказались в «противоположных лагерях». Лозовский, подчеркивая нейтральную позицию СССР, не согласился с мнением французского дипломата и заявил, что «наши страны находятся в разном положении, но не в противоположных лагерях».

Из различных источников Париж и Лондон получали сведения о вероятном разделе Польши между Советским Союзом и Германией, о возможном вводе частей Красной Армии на польскую территорию.

9 сентября поверенный в делах Франции в Москве Пайяр телеграфировал в МИД Франции, что Советский Союз намерен ввести свои войска в Польшу. «Следует опасаться, - писал он, - что советское правительство отныне стремится реализовать за счет Польши и Балтийских государств территориальные преимущества, которые, по всей вероятности, могли быть обещаны СССР в качестве компенсации в ходе переговоров Сталина с Риббентропом».

В телеграмме в Москву Я. З. Суриц 10 сентября сообщил, что в Париже «больше всего толков и тревог вызывает позиция СССР». Полпред отмечал также, что заметна явная растерянность в тех кругах, которые с симпатией или сочувствием относились к СССР.

11 сентября один из сотрудников канцелярии министра иностранных дел, действуя, вероятно, по поручению Ж.Бонне, в беседе с 1-м секретарем полпредства СССР Н.И.Бирюковым, спросил, насколько достоверны слухи о предстоящем вступлении Красной Армии в Западную Украину. В правительственных кругах Франции, безусловно, обсуждался вопрос о действиях французской дипломатии в случае участия СССР в разделе Польши.

Генеральный секретарь МИД Франции А. Леже в беседе с американским послом У. Буллитом 7 сентября заявил, что французское правительство считается с возможностью оккупации Красной Армией части Польши и в этом случае «гарантия, данная Польше, будет, естественно, и против СССР». Более того, этот высокопоставленный чиновник дал понять американскому дипломату, что если СССР нападет на Польшу, то Париж и Лондон будут рассматривать эти действия «как акт войны» против Франции и Англии.

Однако в правительстве Франции возобладала более взвешенная и осторожная точка зрения.

16 сентября премьер-министр Э. Даладье, ставший 13 сентября одновременно и министром иностранных дел, направил следующую инструкцию французским представителям за границей: «Пока существует возможность эволюции советской политики и СССР сохраняет позиции между двумя блоками воюющих держав, мы должны не противодействовать такой позиции».

Боевые действия верхмата развивались стремительно. Сопротивление польской армии было сломлено. 8 сентября германские немецко-фашистские войска окружили польские силы восточнее Варшавы и вышли на линию Львов, Владимир-Волынский, Брест, Белосток, продвинувшись восточнее линии, определенной секретным протоколом к советско-германскому договору от 23 августа 1939 г. Польские войска еще оказывали сопротивление в Варшаве, в крепости Модлин и в некоторых других пунктах, но организованная оборона польской армии рухнула. В этих условиях советское правительство приняло решение осуществить ввод частей Красной Армии и в восточные районы Польши.

Берлин с самого начала военных действий в Польше был заинтересован, если не втянуть СССР в войну на стороне Германии, то подтолкнуть его к осуществлению ввода частей Красной Армии на польскую территорию. Уже 3 сентября 1939 г. Риббентроп предложил СССР ускорить ввод советских войск в Польшу. 10 сентября германский посол в Москве Ф. Шуленбург телеграфировал в Берлин, что Москва выжидает более благоприятного момента, когда Польша в результате действий верхмата будет «разваливаться на куски». В ночь на 17 сентября Шуленбург был в Кремле у Сталина, который согласовал с германским послом заявление советского правительства в связи с вводом частей Красной Армии. По настоянию Шуленбурга из советского документа было исключено упоминание о германской агрессии и о германской угрозе населению Западной Белоруссии и Западной Украины.

17 сентября в 3 часа ночи заместитель народного комиссара по иностранным делам В.П. Потемкин вызвал польского посла В. Гжибовского и зачитал ему ноту советского правительства. В этом документе говорилось, что война выявила внутреннюю несостоятельность польского государства, которое фактически распалось. В результате военного поражения Польша превратилась в удобное поле для всяких случайностей и неожиданностей, могущих создать угрозу для СССР. Кроме того, указывалось в ноте, советское правительство решило ввести свои войска в восточные районы Польши и взять под свою защиту жизнь и имущество населения Западной Украины и Западной Белоруссии. Текст ноты с препроводительным письмом Молотова был разослан послам и посланникам государств, имеющих дипломатические отношения с СССР. В письме содержалось сообщение о решении Советского правительства проводить политику нейтралитета. Одновременное принятие решения о вводе частей Красной Армии в Польшу и о нейтралитете СССР в начавшейся войне имело принципиальное значение, поскольку подчеркивало, что советская военная акция в Польше имеет ограниченный характер и не означает вступление Советского Союза в войну.

Вступление советских войск на польскую территорию было тщательно подготовлено. В начале сентября народный комиссариат обороны и генеральный штаб Красной Армии осуществили ряд мер по повышению боевой готовности войск. В приграничных округах проводились сборы командиров запаса, осуществлялось развертывание частей и соединений по штатам военного времени, на советско-польской границе создавалась группировка войск, усиленная танковыми частями, для осуществления планируемой операции. Позднее в советской историографии ввод частей Красной Армии получил название «освободительного похода». Однако современники воспринимали эту акцию правительства СССР как военную операцию на территории враждебного государства. В центральных газетах за 19-21 сентября публиковались сводки о военных действиях Красной Армии в Польше, в которых указывалось, что советские войска «отбрасывали» части польской армии, разоружали польские части, брали в плен польских военнослужащих, захватывали военные трофеи.