Через два часа после перехода Красной Армией советско-польской границы немецкие войска получили приказ «остановиться на линии Сколе – Львов – Владимир-Волынский – Белосток».
21 сентября между Германией и СССР был подписан протокол, зафиксировавший порядок и временные параметры отхода немецких войск на запад до установленной днем раньше демаркационной линии по рекам Писса, Нарев, Висла, Сан. Во исполнение его в этот же день советским войскам был передан приказ наркома обороны, предусматривавший, в частности: «При обращении германских представителей к командованию Красной Армии об оказании помощи в деле уничтожения польских частей или банд, стоящих на пути движения мелких частей германских войск, командование Красной Армии, начальники колонн, в случае необходимости выделяет необходимые силы, обеспечивающие уничтожение препятствий, лежащих на их пути движения». Несмотря на то что отдельных инцидентов избежать не удалось, в целом отношения между командованием немецких и советских частей были четко отлажены. Например, начальник штаба Восточной армейской группы Савинов и военком Детухин сообщали Ватутину, что ими согласованы с немцами рубежи движения с целью предотвратить новые инциденты. Они подчеркнули, что «вообще их (т. е. немцев. – Авт.) поведение вежливо-назойливое».
Были случаи боевого взаимодействия советских и германских частей с целью разгрома крупных группировок польских войск, в частности грубешовской группировки, новогрудской бригады генерала В. Андерса. В результате этого был прегражден отход к румынской границе частей полковника Й. Зеленевского.
В целом в течение двенадцати дней боевых действий Красная Армия преодолела линию на глубину от 250 до 350 км, заняв территорию общей площадью 190 тысяч кв. км, с населением в 12 миллионов человек. В советско-польских боях погибло с польской стороны около 3,5 тысячи военных и гражданских лиц, около 20 тысяч были ранены или пропали без вести. Советская сторона официально объявила о 737 убитых и 1862 раненых со своей стороны, о чем было сказано в выступлении Молотова 31 октября 1939 г.
Недостаточно четкий приказ главнокомандующего Польской армии, а также отсутствие единой линии по отношению к советским частям там, где этот приказ не был получен, привели к массовому захвату в плен польских солдат и офицеров. Они не находились под охраной Женевской конвенции о военнопленных, поскольку СССР ее не подписывал.
Согласно военным сводкам Красной Армии, публиковавшимся во время «освободительного похода», в первые три дня кампании было взято в плен около 60 тысяч польских солдат и офицеров. Согласно другим, тоже неполным, данным, до 21 сентября