11 сентября на базе БОВО (Смоленск, командующий – командарм 2 ранга М.П. Ковалев) и КОВО (Киев, командующий – командарм 1 ранга С.К. Тимошенко) были созданы два фронта – Белорусский и Украинский.
Белорусский фронт под командованием М.П. Ковалева состоял из четырех общевойсковых армий (3-й армии под командованием комкора В.И. Кузнецова, 11-й армии под командованием комдива Н.В. Медведева, 10-й армии под командованием комкора И.Г. Захаркина, 4-й армии под командованием комдива В.И. Чуйкова), кавалерийско-механизированной группировки под командованием комкора И.В. Болдина и 23-го самостоятельного стрелкового пехотного корпуса, приданного в распоряжение командующего фронтом. В Военный совет фронта наряду с Ковалевым входили первый секретарь ЦК КП(б) Белоруссии П.К. Пономаренко, комиссар корпуса И.З. Сусайков и начальник штаба фронта комкор М.А. Пуркаев.
Во главе Украинского фронта был поставлен С.К. Тимошенко, под командованием которого оказались три общевойсковые армии (5-я армия под командованием комдива И.Г. Советникова, 6-я армия под командованием Ф.И. Голикова и 12-я армия под командованием командарма 2 ранга И.В.Тюленева), а также отдельный корпус пехоты. В рамках фронта оказались три кавалерийских корпуса, 1-й танковый корпус и 5 танковых бригад, а также подразделения воздушной поддержки. В состав Военного совета фронта, кроме Тимошенко, вошли первый секретарь ЦК КП(б) Украины Н.С. Хрущев, комкор В.Н. Борисов и начальник штаба фронта комдив Н.Ф. Ватутин.
14 сентября был подписан и передан командующему войсками Белорусского фронта Ковалеву и заместителю наркома обороны Г.И. Кулику для войск Украинского фронта окончательный вариант приказа о начале военных действий против польских вооруженных сил. К исходу 16 сентября предписывалось скрытно сосредоточить войска округа и быть готовым к решительному наступлению «с целью молниеносным ударом разгромить противостоящие войска противника». Приказывалось начать наступление «с перехода государственной границы» на рассвете 17 сентября.
В 4 часа утра 15 сентября Ковалевым и другими членами Военного совета БОВО, в свою очередь, был подписан приказ по войскам Белорусского фронта. В нем, в отличие от приказа наркома обороны, содержалась и политическая мотивировка перехода границы: необходимость прекратить кровавую бойню, якобы затеянную «правящей кликой» Польши против Германии, помочь якобы восставшим рабочим и крестьянам Белоруссии, Украины и Польши не допустить захвата территории Западной Белоруссии Германией. Последний тезис первоначально присутствовал и в ноте Советского правительства, которую намеревались вручить послу Польши в СССР, однако по настоянию германской стороны он был устранен из данного документа.
17 сентября утром в Берлине получили следующую телеграмму от Шуленбурга: «Сталин в сопровождении Молотова и Ворошилова принял меня в два часа ночи и проинформировал, что Красная Армия перейдет в 6 часов утра советскую границу на всей ее протяженности от Полоцка до Каменец-Подольского. Во избежание инцидентов срочно просит позаботиться, чтобы немецкие самолеты, начиная с сегодняшнего дня, не летали восточнее линии Белосток – Брест-Литовск – Лемберг (Львов). Начиная с сегодняшнего дня советские самолеты начнут бомбардировать район восточнее Лемберга».
На границе с Польшей было сконцентрировано около миллиона солдат, отборные танковые части, авиация. Это лишний раз свидетельствовало о том, что начавшееся наступление отнюдь не являлось «обеспечивающим безопасность» или «действиями по защите братского белорусского и украинского народа», – но военными действиями, рассчитанными на уничтожение регулярных частей Польской армии и пограничных сил. Об этом свидетельствует и директива Военного совета Украинского фронта командующему пограничными войсками НКВД Киевского военного округа комдиву В.В. Осокину, потребовавшая закрыть польско-румынскую границу и «не допустить ни в коем случае ухода польских солдат и офицеров из Польши в Румынию».
Ранним утром 17 сентября заместитель наркома иностранных дел СССР В.П. Потемкин вызвал В. Гжибовского и попытался вручить ему подписанную Молотовым ноту с обоснованием правомерности советских действий. Вступление советских войск на территорию Республики Польша обосновывалось в ноте как реакция на то, что