對於德國即將開始的入侵行爲，波蘭人並不是沒有一點察覺。雖然行動緩慢，但是還是採取了一些防禦措施的，甚至在更早的時候，波蘭就預見到了會於德國一戰，早在德國魏瑪時代，波軍就預定與英法兩國協同對德作戰，並以積極進攻德國東部爲主要構想，然而隨着德國日益強大起來，波軍最高統帥部也認清了主動權回到德軍手中，開始擬定以防禦爲主軸計劃，因爲先前親德的外交方針，波軍一直到1939年3月才重新認清了希特勒的威脅，擬出作戰計劃，《西方計劃》。
《西方計劃》內容以防禦爲主，以固守波蘭人口稠密、資源豐富、工業發達的西方領土爲重點（這爲基於政治上的決定），並等待西線的盟軍對德國發動攻擊，雷茲-希米格維聲稱：“這是一項防禦計劃，它的目標就是防止我們的軍隊在盟國從西線對德軍發起毀滅性打擊之前覆滅，……我必須承認在戰爭開始的時候，波蘭會失去一些領土，但在以後的戰爭中將會收復這些土地！”在需要防守的地域中，波軍又以走廊和但澤爲重，這源於波蘭政治家們認爲德軍可能佔領這些有爭議的領土後即以軍事實力作籌碼，重新與英法兩國進行談判、最後簽訂一個妥協性質的和約。
《西方計劃》將波軍部隊沿着德波兩國邊境展開，兵力極爲分散且缺乏良好的防禦陣地，非常容易使德軍自側翼將其包圍殲滅之，但是這個計劃遭到了波蘭政府的盟友法國政府的反對，在法國政府看來波蘭應該將主力佈署於維斯瓦河以東，以其作天然防線進行長時間的抵抗，就是波蘭軍隊內部也有將領支持此作法，並令《西方計劃》加入了當確定無法阻擋德軍後、波軍自國境往縱深防禦帶撤退的行動（“羅馬尼亞橋頭堡作戰”），同時也將其作戰制定爲邊抵抗邊撤退，使波蘭爭取時間進行總動員，並讓西方的盟軍可以對德攻擊，迫使後者調轉軍隊，波軍再伺機反攻。
在進攻發起之前，希特勒爲了避免出現意外的情況，便於8月23日派外交部長裡賓特洛甫前往蘇聯，於當天晚上籤訂了《德蘇互不侵犯條約》（又稱“莫洛托夫-裡賓特洛甫條約”），有效時限爲十年，在條約簽訂後，剛剛泄露出來就讓國際上對德蘇的關係改變感到震驚，原先這兩個國家在意識形態上是完全對立的，然而《德蘇互不侵犯條約》並非僅有保證兩國安全的效用，其中還附加了一項秘密協定：兩國共同瓜分東歐，包括波蘭、波羅的海諸國、羅馬尼亞等國家，以波蘭來說，它將被德蘇兩國共同瓜分，前者取得49%的領土，剩餘則劃給蘇聯，兩國不但將共同出兵打擊波軍，在德國因進攻波蘭而遭英法宣戰時，蘇聯將會維持中立，波蘭即因此將面對歷史上德國與俄羅斯的第四次瓜分。
但是在原定的8月26日凌晨4點開始發動的攻擊，因爲三件事情不得不推遲，一、8月25日，波蘭與英國簽訂的《英國-波蘭安全保證條約》被併入了1921年法國與波蘭的同盟條約中，即意旨英國加入了法國與波蘭的軍事聯盟，並重申它們將捍衛波蘭領土之完整與國家的獨立地位；二、意大利王國的“領袖”貝尼託·墨索里尼向希特勒表示，意大利尚未作好戰爭之準備，故不會加入這場德軍的行動中；三、英國和波蘭同時向柏林暗示他們願意重新就但澤與走廊問題恢復談判，因此希特勒動搖了，並召回前線的部隊，但仍有小股部隊未接獲命令而發動了攻擊，25日至26日的凌晨，德國的一隊破壞小組因爲沒有聽到延遲攻擊的消息，而照預定計劃攻擊了西里西亞亞布倫科夫隘口和莫斯蒂的火車站，8月26日上午，他們遭波軍擊退，此事件已經給了波蘭人預警，德國即將發動攻擊，使得波蘭有了一定時間來動員他們的軍隊。雖然落後的指揮體系使得動員的效果不大，卻使得德國的進攻不在那麼撲朔迷離。
雖然進攻推遲，但是戰爭並不會因爲推遲進攻而停止，在德國大軍正式入侵前，德國與波蘭就已開始進行個別的行動，8月29日，德國潛入敵人後方進行破壞的單位於塔爾瑙火車站放置了炸彈，炸死了21名乘客、另有35人受傷，8月30日，雷茲宣佈波蘭進行動員、令軍隊人數增長至700,000人，但全面動員又因爲英法兩國施加的壓力而取消，法國仍期望能透過外交還解決這次的紛爭，但後者未注意到德國軍隊已集中於德波邊境。
8月31日晚，納粹親衛隊穿上波蘭軍服，在諾約克斯的率領下攻佔格萊維茨電臺並播放一段簡短的波蘭人反德言論，德軍的目標是使本次襲擊和播放看起來像是反德的波蘭入侵者所爲。
爲使本次襲擊更加真實，蓋世太保於8月30日逮捕了同情波蘭人的德國西里西亞人，，弗朗齊歇克·翰尼歐克，翰尼歐克被裝飾成像個入侵者，隨後便被注射致死並補上槍傷，好讓整個情境看起來像是他在攻擊電臺站時被殺的樣子，他的屍體後來被作爲攻擊的證據，進而交給了警方與記者。
在這件事情發生之後，希特勒假惺惺的發表了一通斥責的言論，便命令部隊按照原定的計劃進攻波蘭，1939年9月1日清晨4點40分，德國空軍開始出動轟炸波蘭城鎮維隆，造成該市70％的建築物被毀、約1,200人死亡（大部分爲是平民），同時，德國以“官式訪問”停留於但澤港內的舊式戰鬥艦“什利茲威格-荷爾斯泰因號”開始對西盤半島上的波軍據點開火射擊，4點45分，德國陸軍自北、南、西三方向入侵波蘭。
負責波蘭北部的北方集團軍羣在清晨開始行動時，以古德里安的第19摩托化軍作爲矛頭的第4集團軍進展頗快，而受到後者和第3集團軍夾攻的波莫查集團軍於9月3日開始往東南撤退，途中波軍第18波美拉尼亞槍騎兵團還爲爭取時間而對德軍步兵發動騎兵衝鋒進行逆襲，並獲得了初步的成功，甚至古德里安的參謀人員還驚慌地帶起頭盔防止被攻擊，不久後，德軍裝甲車以機槍將波軍騎兵擊退，在波莫查集團軍已決定撤退之際，波軍已損失了一萬名士兵，大多是于波蘭走廊被德軍進行小型包圍所殲滅，這也令東面的莫拉瓦側翼洞開。
在波蘭軍隊撤退後，德軍最高統帥部判斷波軍會撤至佈雷德河設置防線，於是在接到最高統帥部的命令後古德里安親自指揮第3裝甲師進行渡河攻擊，擊破了波軍腳踏車連部隊的防禦，9月2日，德軍跨越了佈雷德河，但此時第19摩托化軍的坦克彈藥與燃料用盡而不得不停止，另一側的第3集團軍則以“肯夫裝甲師”作前導，向莫德林集團軍的第20步兵師進行猛烈的攻擊，一直到向南推進時遭遇莫拉瓦當地波軍要塞強烈的抵抗，德軍因而迂迴將其包圍之，波軍固守三天後放棄了該地，莫德林集團軍撤至華沙，9月2日，肯夫裝甲師繼續往東前進，而第3集團軍動員梯次較後的幾個步兵師則留下來抵禦波軍那累夫兵團對東普魯士發動的攻擊，9月3日，第3與第4集團軍於紐恩堡會師，9月5日，肯夫裝甲師跨越了那累夫河。
在開戰頭三天，波蘭北部的走廊地區已經被德軍所佔領，然而波莫查集團軍仍大部分主力成功撤出，這時波蘭北部僅剩下但澤一帶的波軍繼續強烈地抵抗德軍，尤其是前者在自軍條件十分不利的情況下仍能堅守很長的一段時間，包括西盤半島、但澤波蘭郵局和海爾半島三地的戰事；西盤半島上的波軍僅有200多人，卻能防守人數達2,600人且盡佔裝備、海空部隊支援優勢的德軍長達一星期，但澤波蘭郵局亦然，郵局內僅有數十位公務人員和平民，卻能抵擋擁有裝甲車等優勢裝備的親衛隊士兵14小時之久，海爾半島的波軍更是從9月9日一直抵抗到10月2日才投降，波軍的抵抗不僅在後來被波蘭政府所讚揚，還贏得了德軍的尊敬，如指揮西盤半島戰事的德軍將領弗里德里希·埃貝哈爾德即特別允許波蘭守軍指揮官能在投降後繼續保有自己的儀仗刀。
但是局部戰場取得輝煌並不能改變波蘭軍隊整體不利的態勢，在整體上波蘭軍隊在德國軍隊的海陸空的協同作戰的打擊下，已經完全陷入了混亂，整體上戰局已經完全崩壞，