对于德国即将开始的入侵行为，波兰人并不是沒有一点察觉。虽然行动缓慢，但是还是采取了一些防御措施的，甚至在更早的时候，波兰就预见到了会于德国一战，早在德国魏玛时代，波军就预定与英法两国协同对德作战，并以积极进攻德国东部为主要构想，然而随着德国日益强大起來，波军最高统帅部也认清了主动权回到德军手中，开始拟定以防御为主轴计划，因为先前亲德的外交方针，波军一直到1939年3月才重新认清了希特勒的威胁，拟出作战计划，《西方计划》。
《西方计划》内容以防御为主，以固守波兰人口稠密、资源丰富、工业发达的西方领土为重点（这为基于政治上的决定），并等待西线的盟军对德国发动攻击，雷兹-希米格维声称：“这是一项防御计划，它的目标就是防止我们的军队在盟国从西线对德军发起毁灭性打击之前覆灭，……我必须承认在战争开始的时候，波兰会失去一些领土，但在以后的战争中将会收复这些土地！”在需要防守的地域中，波军又以走廊和但泽为重，这源于波兰政治家们认为德军可能占领这些有争议的领土后即以军事实力作筹码，重新与英法两国进行谈判、最后签订一个妥协性质的和约。
《西方计划》将波军部队沿着德波两国边境展开，兵力极为分散且缺乏良好的防御阵地，非常容易使德军自侧翼将其包围歼灭之，但是这个计划遭到了波兰政府的盟友法国政府的反对，在法国政府看來波兰应该将主力布署于维斯瓦河以东，以其作天然防线进行长时间的抵抗，就是波兰军队内部也有将领支持此作法，并令《西方计划》加入了当确定无法阻挡德军后、波军自国境往纵深防御带撤退的行动（“罗马尼亚桥头堡作战”），同时也将其作战制定为边抵抗边撤退，使波兰争取时间进行总动员，并让西方的盟军可以对德攻击，迫使后者调转军队，波军再伺机反攻。
在进攻发起之前，希特勒为了避免出现意外的情况，便于8月23日派外交部长里宾特洛甫前往苏联，于当天晚上签订了《德苏互不侵犯条约》（又称“莫洛托夫-里宾特洛甫条约”），有效时限为十年，在条约签订后，刚刚泄露出來就让国际上对德苏的关系改变感到震惊，原先这两个国家在意识形态上是完全对立的，然而《德苏互不侵犯条约》并非仅有保证两国安全的效用，其中还附加了一项秘密协定：两国共同瓜分东欧，包括波兰、波罗的海诸国、罗马尼亚等国家，以波兰來说，它将被德苏两国共同瓜分，前者取得49%的领土，剩余则划给苏联，两国不但将共同出兵打击波军，在德国因进攻波兰而遭英法宣战时，苏联将会维持中立，波兰即因此将面对历史上德国与俄罗斯的第四次瓜分。
但是在原定的8月26日凌晨4点开始发动的攻击，因为三件事情不得不推迟，一、8月25日，波兰与英国签订的《英国-波兰安全保证条约》被并入了1921年法国与波兰的同盟条约中，即意旨英国加入了法国与波兰的军事联盟，并重申它们将捍卫波兰领土之完整与国家的独立地位；二、意大利王国的“领袖”贝尼托·墨索里尼向希特勒表示，意大利尚未作好战争之准备，故不会加入这场德军的行动中；三、英国和波兰同时向柏林暗示他们愿意重新就但泽与走廊问題恢复谈判，因此希特勒动摇了，并召回前线的部队，但仍有小股部队未接获命令而发动了攻击，25日至26日的凌晨，德国的一队破坏小组因为沒有听到延迟攻击的消息，而照预定计划攻击了西里西亚亚布伦科夫隘口和莫斯蒂的火车站，8月26日上午，他们遭波军击退，此事件已经给了波兰人预警，德国即将发动攻击，使得波兰有了一定时间來动员他们的军队。虽然落后的指挥体系使得动员的效果不大，却使得德国的进攻不在那么扑朔迷离。
虽然进攻推迟，但是战争并不会因为推迟进攻而停止，在德国大军正式入侵前，德国与波兰就已开始进行个别的行动，8月29日，德国潜入敌人后方进行破坏的单位于塔尔瑙火车站放置了炸弹，炸死了21名乘客、另有35人受伤，8月30日，雷兹宣布波兰进行动员、令军队人数增长至700,000人，但全面动员又因为英法两国施加的压力而取消，法国仍期望能透过外交还解决这次的纷争，但后者未注意到德国军队已集中于德波边境。
8月31日晚，纳粹亲卫队穿上波兰军服，在诺约克斯的率领下攻占格莱维茨电台并播放一段简短的波兰人反德言论，德军的目标是使本次袭击和播放看起來像是反德的波兰入侵者所为。
为使本次袭击更加真实，盖世太保于8月30日逮捕了同情波兰人的德国西里西亚人，，弗朗齐歇克·翰尼欧克，翰尼欧克被装饰成像个入侵者，随后便被注射致死并补上枪伤，好让整个情境看起來像是他在攻击电台站时被杀的样子，他的尸体后來被作为攻击的证据，进而交给了警方与记者。
在这件事情发生之后，希特勒假惺惺的发表了一通斥责的言论，便命令部队按照原定的计划进攻波兰，1939年9月1日清晨4点40分，德国空军开始出动轰炸波兰城镇维隆，造成该市70％的建筑物被毁、约1,200人死亡（大部分为是平民），同时，德国以“官式访问”停留于但泽港内的旧式战斗舰“什利兹威格-荷尔斯泰因号”开始对西盘半岛上的波军据点开火射击，4点45分，德国陆军自北、南、西三方向入侵波兰。
负责波兰北部的北方集团军群在清晨开始行动时，以古德里安的第19摩托化军作为矛头的第4集团军进展颇快，而受到后者和第3集团军夹攻的波莫查集团军于9月3日开始往东南撤退，途中波军第18波美拉尼亚枪骑兵团还为争取时间而对德军步兵发动骑兵冲锋进行逆袭，并获得了初步的成功，甚至古德里安的参谋人员还惊慌地带起头盔防止被攻击，不久后，德军装甲车以机枪将波军骑兵击退，在波莫查集团军已决定撤退之际，波军已损失了一万名士兵，大多是于波兰走廊被德军进行小型包围所歼灭，这也令东面的莫拉瓦侧翼洞开。
在波兰军队撤退后，德军最高统帅部判断波军会撤至布雷德河设置防线，于是在接到最高统帅部的命令后古德里安亲自指挥第3装甲师进行渡河攻击，击破了波军脚踏车连部队的防御，9月2日，德军跨越了布雷德河，但此时第19摩托化军的坦克弹药与燃料用尽而不得不停止，另一侧的第3集团军则以“肯夫装甲师”作前导，向莫德林集团军的第20步兵师进行猛烈的攻击，一直到向南推进时遭遇莫拉瓦当地波军要塞强烈的抵抗，德军因而迂回将其包围之，波军固守三天后放弃了该地，莫德林集团军撤至华沙，9月2日，肯夫装甲师继续往东前进，而第3集团军动员梯次较后的几个步兵师则留下來抵御波军那累夫兵团对东普鲁士发动的攻击，9月3日，第3与第4集团军于纽恩堡会师，9月5日，肯夫装甲师跨越了那累夫河。
在开战头三天，波兰北部的走廊地区已经被德军所占领，然而波莫查集团军仍大部分主力成功撤出，这时波兰北部仅剩下但泽一带的波军继续强烈地抵抗德军，尤其是前者在自军条件十分不利的情况下仍能坚守很长的一段时间，包括西盘半岛、但泽波兰邮局和海尔半岛三地的战事；西盘半岛上的波军仅有200多人，却能防守人数达2,600人且尽占装备、海空部队支援优势的德军长达一星期，但泽波兰邮局亦然，邮局内仅有数十位公务人员和平民，却能抵挡拥有装甲车等优势装备的亲卫队士兵14小时之久，海尔半岛的波军更是从9月9日一直抵抗到10月2日才投降，波军的抵抗不仅在后來被波兰政府所赞扬，还赢得了德军的尊敬，如指挥西盘半岛战事的德军将领弗里德里希·埃贝哈尔德即特别允许波兰守军指挥官能在投降后继续保有自己的仪仗刀。
但是局部战场取得辉煌并不能改变波兰军队整体不利的态势，在整体上波兰军队在德国军队的海陆空的协同作战的打击下，已经完全陷入了混乱，整体上战局已经完全崩坏，