В документе, составленном Восточноевропейским отделом НКВД указывалось: "Польша образовалась после Первой мировой войны из частей Австро-Венгрии, Германии, России. Польша при поддержке Антанты захватила Западную Украину и Западную Белоруссию… Государственный строй Польши - республика фашистского типа". Авторы доказывали, что подавляющая часть населения страны - это безземельные и малоземельные крестьянские семьи (2650 тысяч), в то время как середняцкие хозяйства насчитывали всего 600–700 тысяч, кулацкие же, владевшие от 10 до 15 га земли, - 300 тысяч. Подчеркивалось при этом, что помещики, духовенство и государство владели почти половиной всей земельной собственности (42,4 %). Приводились в справке и сведения о крупнейших партиях Польши. К примеру, "Национальная партия" ("Стронництво Народове") характеризовалась как "правое крыло польского фашизма", "консерваторы" - как реакционная партия крупных землевладельцев (группа Радзивилла), целиком поддерживающая "фашистский правящий лагерь", "Народная партия" ("Стронництво Людове") - как левая оппозиция, отражающая интересы зажиточного крестьянства, "Партия польских социалистов" (ППС) - как выступающая за восстановление буржуазного парламентаризма, "Украинское национально-демократическое объединение" (УНДО) и еврейский "Бунд" - как националистические объединения буржуазных слоев нацменьшинств Польши. В справке утверждалось, в частности, что "предательская, контрреволюционная политика "Бунда" особенно усилилась в последнее время благодаря широкому проникновению в ее ряды и на руководящие посты в центральном аппарате троцкистских элементов. Ряд печатных органов "Бунда"… используются троцкистами для своей антисоветской, контрреволюционной и подрывной деятельности среди местного пролетариата". Неудивительно, что в дальнейшем НКВД одной из главных задач особистов считал выявление всех членов политических партий Польши, от левых до самых правых, как наиболее активной части населения, и их ликвидацию.
Материалы о Западной Украине и Западной Белоруссии, о политике польского правительства было поручено подготовить и Исполкому Коммунистического Интернационала (ИККИ). В первые дни войны руководство Коминтерна, не получая указаний из Кремля, не видело ничего плохого в многочисленных заявлениях компартий в защиту Польши с осуждением германского вторжения, в призывах сражаться против нацизма и фашизма. Однако Г. Димитров, генеральный секретарь ИККИ, 7 сентября был вызван к Сталину, где ему "разъяснили" ситуацию. Вождь охарактеризовал Польшу как фашистское государство, которое угнетает украинцев, белорусов и др.
"Уничтожение этого государства в нынешних условиях означало бы одним буржуазным фашистским государством меньше! Что плохого было бы, если бы в результате разгрома Польши мы распространили социалистическую систему на новые территории и население", - заявил Сталин. 15 сентября секретариат ИККИ принял постановление, запрещавшее коммунистам и сочувствовавшим им вступать в легионы, которые начали создаваться в ряде стран для участия в войне против Германии на стороне Польши. В разосланной же компартиям 8–9 сентября директиве ИККИ подчеркивалось: "Настоящая война - империалистическая, в которой одинаково повинна буржуазия всех воюющих государств. Войну не могут поддержать ни в одной стране ни рабочий класс, ни тем более компартии… Международный пролетариат не может ни в коем случае защищать фашистскую Польшу, отвергшую помощь Советского Союза, угнетающую другие национальности".
Одновременно с политической подготовкой к вторжению в восточные районы Польши проводились и интенсивные военные приготовления. 7-16 сентября отдаются приказы о призыве в армию резервистов пяти военных округов, передислокации многих соединений в направлении западной границы, формировании новых дивизий и корпусов. В составе Киевского Особого военного округа (КОВО) и Белорусского Особого военного округа (БОВО) создаются мощные группировки войск, переименованные затем в армии.
9 сентября в связи с переданной из Берлина информацией о занятии немецкими войсками Варшавы Молотов направил приветствия и поздравления правительству германской империи и передал послу Ф. Шуленбургу, что "советские военные действия начнутся в ближайшие несколько дней". В этот же день был составлен первый вариант директивы наркома обороны СССР К.Е. Ворошилова и начальника Генштаба РККА Б.М. Шапошникова о переходе войсками Белорусского и Украинского фронтов в ночь с 12 на 13 сентября 1939 года советско-польской границы с задачей разгромить польские войска. В директиве определялись задачи на ближайшие два дня для каждой из армейских групп этих фронтов. Однако известие о том, что Варшава все еще держится, по-видимому, заставило перенести дату перехода советскими войсками советско-польской границы на 5.00 17 сентября. Директива об этом была отдана Белорусскому и Украинскому фронтам Ворошиловым и Шапошниковым 14 сентября.
На Белорусском фронте должны были действовать четыре армейские (Полоцкая, Минская, Дзержинская, Бобруйская) и одна конно-механизированная группы. В ночь на 15 сентября издается боевой приказ № 01, в котором определялась "ближайшая задача фронта - уничтожить и пленить вооруженные силы Польши, действующие восточнее литовской границы и линии Гродно-Кобрин".
Армейские группы БОВО получили уже конкретные оперативные задания и приказ, не ожидая окончания сосредоточения всех приданных им частей, в 5.00 17 сентября перейти границу. При этом Полоцкая группа должна была к исходу 18 сентября овладеть районом Свенцяны-Михалишки и далее двигаться на Вильно; Минская - прорвав фронт, к этому же сроку выйти в район Ошмяны-Ивье, с тем чтобы в дальнейшем часть ее соединений оказала помощь Полоцкой группе в овладении Вильно, а остальными силами наступать на Гродно. Дзержинская группа должна была продолжать сосредоточение на границе, в то время как конно-механизированная подвижная группа (КМГ) "обязывалась мощным ударом по войскам противника разгромить их, наступая в направлении на Новогрудок, Волковыск, и к исходу 18 сентября выйти на р. Молчадь на участке от ее устья до м. Молчадь, в дальнейшем двигаться на Барановичи, нанести удар на Волковыск". Бобруйской группе к исходу 17 сентября следовало выйти на подступы к Барановичам. 23-й стрелковый корпус и Днепровская флотилия обеспечивали стык с Украинским фронтом и в течение двух дней должны были овладеть Лунинцом.
В составе Украинского фронта, которым командовал командарм I ранга С.К. Тимошенко, действовали три армейские группы. Правое крыло фронта составляла Шепетовская (Северная) группа. Она была развернута на фронте в 250 км на Ровно - Владимир-Волынском направлении, правым флангом - на Ковельском. Уже 14 сентября закончилось сосредоточение двух ее корпусов в отведенных им районах. 16 сентября группа была полностью готова занять исходное положение. В соответствии с приказом командования фронтом группа должна была к исходу 17 сентября занять Ровно, Дубно, 18 сентября - район Луцка и затем наступать на Владимир-Волынский.
Южнее Шепетовской группы, в центре Украинского фронта, на участке около 90 км разместилась Волочиская (впоследствии Восточная) группа, в состав которой входили 2-й конный корпус, 17-й стрелковый корпус, 10-я, 24-я и 38-я танковые бригады. Перед ней ставилась задача нанести 17 сентября мощный удар по польским войскам в районе Тарнополя, овладеть Езерней, Козовой, Тарнополем, выйти на следующий день в район Буска, Перемышля, Бобрки с дальнейшей задачей овладеть Львовом. При этом предписывалось отрезать польским войскам пути отхода на запад.
16 сентября по войскам Волочиской группы, как и по всем соединениям КОВО и БОВО, был отдан приказ к исходу дня "произвести перегруппировку войск группы и скрытно подтянуть их на 3–5 км к нашим государственным границам в исходное положение", проверить боеготовность и материально-техническую обеспеченность частей. Управлению Украинского фронта было сообщено о готовности армии приступить "к выполнению боевой задачи".
В Каменец-Подольскую (Южную) группу, составлявшую левое крыло фронта и развернутую в радиусе около 70 км в направлении на Станиславов и Дрогобыч, входили 4-й и 5-й конные корпуса, 25-й танковый корпус, 23-я и 26-я танковые бригады, 13-й стрелковый корпус. Перед группой была поставлена задача: разгромить противостоявшие ей части противника и к исходу 17 сентября выйти на р. Стрыпа. Танковой бригаде, усиленной мотопехотой, надлежало захватить железнодорожный узел Коломыя. К исходу следующего дня группе следовало овладеть районом Галича, Станиславова и далее наступать на Стрый и Дрогобыч. Левым флангом группа должна была захлестнуть противника и отрезать ему пути отступления в Румынию и Венгрию.
Непосредственно на границе войскам Украинского фронта могли противостоять лишь части Корпуса охраны пограничья (КОП). Довольно мощным укрепленным районом был район Сарны, защищаемый сводным отрядом в 10 тысяч человек. В Ровно находились на переформировании остатки 7-й, 8-й и 11 - й польских дивизий. Местом сбора небоеспособных частей и создания на их базе новых соединений служили Ковель и Дубно. В районе Тарнополя концентрировалось шесть пехотных дивизий, потерявших в боях с вермахтом значительную часть своего состава. Львов защищала от наступавших германских частей группа генерала В. Лянгнера в 15 тысяч штыков и сабель. Всего же в восточных воеводствах к 15 сентября находилось около 340 тысяч польских солдат и офицеров, 540 орудий, более 70 танков.