Не оправдали возлагаемых на них надежд и советские «Линия Сталина» с «Линией Молотова». 4 июля 1941 г. начались бои на подступах к Полоцкому УР, а 16 июля, после упорных боев, УР и Полоцк были занят немецкими войсками. 26—27 июня между укреплениями Минского УР прорвались немецкие танки, а около 17.00 28 июня немецкие войска вошли в Минск. ДОСы Минского УРа, возле которых в настоящее время проходит дорога Минск – Молодечно, в боевых действиях не участвовали. Сопротивление подразделениям 7-й танковой дивизии, наступавшим по дороге Радошковичи – Острошицкий Городок – Слобода, и 20-й, наступавшим по дороге Радошковичи – Сёмков Городок, оказали только несколько ДОСов, находящихся вблизи этих дорог.
В частности, четырехорудийный артиллерийский ДОС №6 около д. Мацки оборонялся с 26 по 29 июня, повредив или уничтожив несколько единиц немецкой техники, в т.ч. и танков. Серьезное сопротивление немцам оказали артиллерийские ДОСы возле д. Жуки и пулеметные ДОСы у д. Ломшино.
В районе Мозырского УР боевых действий не было и 22 августа немецкие войска без боя вошли в Мозырь. Через Слуцкий УР 26 июня 1941 г. практически без боя прошла немецкая танковая дивизия.
Как правило, немецкие войска на большинстве направлений с ходу преодолели и полосу УР «Линии Молотова». Только некоторые УР при поддержке подошедших им на помощь полевых подразделений РККА, а также ближайших пограничных застав сумели оказать противнику упорное сопротивление и задержать наступление его войск. Так, артиллеристы из ДОСа «Светлана» Брестского УР подбили на железнодорожном мосту через р. Западный Буг немецкий бронепоезд. Также огнем из ДОСов был поврежден на мосту и второй бронепоезд, из которого немцы пытались высадить десант. Огнем четырех ДОСов около д. Минчево было уничтожено восемь танков, огнем ДОСов на окраине д. Речица было сорвано несколько попыток переправы немецких войск через Буг.
В целом, в результате упорных оборонительных боев ДОСы Брестского УР задержали у границы продвижение 167-й немецкой пехотной дивизии до 24 июня, а 293-й – до 30 июня.
Большинство этих ДОСов были уничтожены немецкими войсками вместе с их гарнизонами, о чем свидетельствуют, в частности, отчетные документы немецких войск: «Защитная труба перископа имеет на верхнем конце запорную крышку, которая закрывается при помощи вспомогательной штанги изнутри сооружения. Если разбить крышки ручной гранатой, то труба остается незащищённой. Через трубу внутрь сооружения вливался бензин, во всех случаях уничтожавший гарнизоны»; «150-килограммовый заряд, опущенный через перископное отверстие, разворачивал стены сооружения. Бетон растрескивался по слоям трамбования. Междуэтажные перекрытия разрушались во всех случаях и погребали находящийся в нижних казематах гарнизон».
Не на много более эффективными оказались и другие пограничные фортификационные сооружения