北方的戰局完全崩壞的同時，波蘭在南方的戰局同樣讓人覺得不容樂觀，在南方的戰線上的德軍遠比北方集羣的實力更爲龐大，南方集團軍羣以賴歇瑙的第10集團軍爲主攻切入波蘭國境，波軍趕緊撤退，並想於琴斯托霍瓦建立新防線，但德軍機械化部隊挺進速度極快，加上波軍撤退時遭遇到的各種混亂，使得9月3日時該地即被德軍所佔領，第10集團軍下的第1裝甲師和兩個步兵師也突破了波蘭第7步兵師的防禦，奪取了橫跨瓦爾塔河的橋樑，儘管面對這樣不利的局面，波蘭也做出一定努力，但是高層將領那僵化比現代戰爭落後80年的大腦式的而波蘭的一切努力都被德軍擊破。
南部掩護第10集團軍南翼的第14集團軍則以第5裝甲師爲前導向克拉考和下西西里亞工業區前進著，並將與其合圍波軍克拉考集團軍，掩護第10集團軍北翼的第8集團軍也向洛次挺進中，由於該單位車輛不足，無法對其北邊的波茲南集團軍試探其實力，這埋下了被波蘭軍隊逆襲的危險。
波軍此時知剩下波茲南集團軍處於未遭到打擊的狀態，其西部正面僅有德軍弱小的邊境守備部隊，原先波茲南集團軍司令庫特雷茲巴想要對德軍南方集團軍羣北翼，第8集團軍發動攻勢，但雷茲欲保留其實力來組織成維斯瓦河的防線而拒絕，並命令波茲南集團軍進行撤退，然而這時德軍第4集團軍和第8集團軍已經威脅到其兩側翼，有被圍而殲之的危險，本來還對自己西部比較擔心的德軍頓時大喜，雷茲的決定正中倫德斯特的下懷，倫德斯特一直擔憂遭到波茲南集團軍來自左翼的逆襲，並曾向希特勒建議以德軍騎兵單位來防禦，但希特勒予以拒絕，並將此任務交給了訓練與經驗均不足的武裝親衛隊“阿道夫·希特勒警衛旗隊”摩托化步兵團。
一次波蘭反擊逆襲的機會，甚至扭轉戰局的機會被波蘭人保守的策略和戰術給埋沒了，9月6日，第10集團軍的第4裝甲師抵達華沙郊區，同一天，波軍總司令愛德華·雷茲-希米格維元帥下令所有部隊撤至維斯瓦河以東，組成維斯瓦河，，桑河線，9月7日當晚，雷茲判斷德軍將在一星期內把華沙包圍，屆時他將失去與其他集團軍的聯繫，因此，雷茲在這時決定將最高統帥部牽至布利茲特-裡托夫斯克，這是一個嚴重的錯誤決定，該地不僅並未完全準備好指揮中心必備的通信設備，同時現在正處波軍構築維斯瓦河、倚賴此天然防線抵擋德軍的關鍵時刻，但雷茲此舉讓最高統帥部的協同能力喪失，還讓前線部隊同時收到華沙和布利茲特的矛盾命令，這樣的情況使得波蘭的抵抗局面更加的不利，波蘭政府當日倉惶撤離華沙遷往盧布林。
9月8日，在擊退波蘭“沃林斯卡”（wolynska）騎兵旅守軍後，第4裝甲師一度要突破防線，進入市內，但隨後被架設好戰防陣地的波軍重創，損失了60輛坦克後，德軍便先撤出該單位、等待增援，包克的北路集團軍羣全殲了波軍“波莫瑞”軍團並重創“莫德林”軍團，佔領了“波蘭走廊”，隨後強渡維斯瓦河，奪佔了從北面掩護通往華沙道路上的陣地，再從進攻開始到攻擊到華沙郊外的這幾天內以每天50-60公里的速度向波蘭境腹地突進，進攻的速度之快讓人目瞪口呆，私下裡張良看着手裡的新聞和電報，要不是上面的照片明明白白的是德軍，張良都誤以爲這是後世2003年美軍進攻伊拉克的時候，這進攻方式和作戰的速度實在是太像了。
9月8日，北方集團軍所屬庫勒的第3軍團和克魯格的第4軍團從北和西北向華沙總方向實施突擊。
9月11日，古德里安的第19裝甲軍渡過納雷夫河，開始向華沙後方的布格河迅速推進。
9月12日，庫特雷茲巴得知洛次集團軍已往北部的莫德林撤退，兩軍已無會合之希望，即使如此，庫特雷茲巴還是進行了數次不協調的突圍；先是9月12日再度朝東南方突擊，而德軍雖然有所損失，卻仍然成功固守戰線。
9月14日，南方集團軍所屬賴歇瑙的第10軍團和布拉斯科維茲的第8軍團在維斯瓦河以西一舉合圍從波茲南和羅茲地區撤退的波軍，佔領了波蘭中部地區，使華沙處於半被合圍的狀態，至9月15日，波蘭軍隊已經放棄了在東南方向的突擊，古德里安的第19裝甲軍包圍了佈列斯特，李托夫斯克，其第3裝甲師和第2摩托化師繼續向南推進，以便與南方集團軍右翼李斯特的第14軍團完成最後的縱深合圍，與此同時，第14軍團的前鋒，克萊斯特的第22裝甲軍，包圍了利沃夫之後繼續北進。
9月16日，庫特雷茲巴再對東北方發動攻擊，但德軍將原先進擊到華沙市郊的兩個裝甲師掉頭，自東面攻擊，波軍再度被擊退，這一天德軍南方集羣在符活達瓦地區與北方集團軍會師，合圍了退集在布格河、桑河與維斯瓦河三角地帶的波軍。
9月17日，德軍在完成華沙的合圍後，限令華沙當局於12小時內投降，而波蘭政府和波軍統帥部已於16日越過邊界逃往羅馬尼亞。
9月18日，由賴歇瑙將軍指揮德軍第10軍團的兩個軍從南面和東面、第八軍團指揮兩個軍向北發動反攻，並同時切斷波軍西逃的退路，爲了有把握起見，曼施坦因向陸軍總部請求北方集團軍派出德軍第三軍，從北面渡過維斯拉河加強對波軍後背的攻擊，波軍看到四面被圍，企圖沿着維斯拉河撒向華沙的門戶，，莫德林要塞，於是曼施坦因又緊急從拉登地區抽出第15摩托化軍，去封鎖這條路線， 在這一天對戰局已經絕望的波蘭軍隊又對突圍作了幾次嘗試，先是向南，然後是向東南，最後又轉向東西，但都沒有奏效，於是，在9月18日，波軍完全崩潰，戰線沉寂下來。
隨着布楚拉河會戰波軍的慘敗，莫德林要塞的波軍將要收縮回華沙，南方集團軍的下一個任務就是防止這支波軍部隊退守華沙，最好是在波軍撤退的途中就消滅他們，由於蘇聯也在9月17日對波蘭出兵，所以希特勒就迫切的希望德軍儘快的攻佔華沙。雖然波蘭的統帥部和政府已經棄城而逃，但是統帥部卻下達命令，對華沙要死守到底。
面對這一局面，戰役總指揮官曼施坦因指揮奉命攻佔該城的德軍第八軍團，大致沿華沙城的圓環式鐵路進逼，對華沙構成一道嚴密和連續的封鎖線，爲了避免華沙城內的巷戰，曼施坦因建議使用德軍優勢的炮兵和飛機轟炸的聯合效力，來迫使華沙投降，如果還不奏效，則採取斷水斷糧的方法，這種作戰計劃得到了希特勒的讚賞，只要儘快的拿下華沙，希特勒什麼條件都能答應，因此作戰計劃很快得到了他的批准。
9月25日，德軍開始向華沙外圍的要塞、據點以及重要補給中心發動了炮擊，隨後，局部的攻擊也開始了，爲了配合華沙保衛戰，華沙西南的波茲南、託斯、羅茲等地共約10個師的波軍殘部，會合起來對華沙南面的德軍進行了反擊，使華沙堅持了10余天，9月26日，德國空軍開始向華沙城內散發傳單，警告該城即將受到轟炸，並要居民投降，因爲波軍仍繼續頑強抵抗，所以在同一天下午，德國空軍開始轟炸華沙。
9月27日中午，倫德斯特和曼施坦因視察了曼施坦因以前當師長的第18師，它剛剛攻下了華沙防禦線上的兩個堡壘，突然聽到了波軍願意投降的消息，9月28日，波蘭守軍司令與德軍第8軍團司令布拉斯柯維茲將軍之間簽訂了降約，降約上規定，對於平民人口和負傷的波軍，應立即予與救濟，對於英勇的被俘虜的波軍應儘量維持其軍人的榮譽，軍官被准許保留其軍刀，士兵在完成其必要的處理之後，即可獲得自由。
在歷時最長的華沙保衛戰中。雖然德軍的力量非常的強大，但是波蘭人依然沒有屈服，在華沙被包圍後，德軍曾經要求波蘭人在12小時之內投降，但是波蘭人拒絕了這一無理的要求，在敵對雙方力量極端懸殊的情況下，華沙軍民同侵略者展開了一場殊死的搏鬥，除守城部隊外，英勇的華沙工人也紛紛走上街頭，築街壘，挖塹壕，送彈藥，積極投入戰鬥，在敵人的炮火下，當時的華沙城幾乎成了一片廢墟，但華沙軍民毫不畏懼，直到9月28日，進行了20天的艱苦卓絕的戰鬥，不過這一努力還是沒有改變戰爭的結果，在蘇聯人背後插了一刀的情況下，波蘭淪陷了，這個獨立還不到20年的國家再次小時，被德國和俄國瓜分，