Kell 4.45 tungivad umbes 1,5 miljonit Saksa sõjaväelast Poolasse piki selle 1750-miilist piiri Saksamaa kontrollitaval territooriumil. Samal ajal sakslane Luftwaffe pommitasid Poola lennuväljad ning Saksa sõjalaevad ja U-paadid ründasid Läänemerel Poola mereväge. Natside liider Adolf Hitler väitis, et massiline sissetung oli kaitsemeede, kuid Suurbritannia ja Prantsusmaa polnud veenvad. 3. septembril kuulutasid nad Saksamaa vastu sõja, algatades II maailmasõja.
Hitlerile tooks Poola vallutamine Lebensraum, või "elamispinda" saksa inimestele. Tema kava kohaselt koloniseeriksid "rassiliselt paremad" sakslased territooriumi ja põlislaavlased orjastataks. Saksamaa ekspansioon oli alanud 1938. aastal koos Austria annekteerimisega ja jätkus seejärel Sudeedimaa ja seejärel kogu Tšehhoslovakkia okupeerimisega aastal 1939. Mõlemad olid saavutatud ilma suurriikide vaenutegevust süütamata ning Hitler lootis, et ka tema sissetung Poolasse toimub samamoodi. olema talutavad.
Neutraliseerimaks võimalust, et NSV Liit saab Poola abi, sõlmis Saksamaa Nõukogude Liiduga 23. augustil 1939 mitteaktiveerimise pakti. Lepingu salajases klauslis nõustusid ideoloogilised vaenlased jagama Poola nende vahel. Hitler andis korralduse Poola sissetungi alustamiseks 26. augustil, kuid 25. augustil lükkas ta rünnaku edasi, kui sai teada, et Suurbritannia on Poolaga allkirjastanud uue lepingu, lubades sõjalist tuge, kui seda rünnatakse. Briti sekkumise vältimiseks pöördus Hitler propaganda ja väärinformatsiooni poole, väites saksakeelsete tagakiusamist Ida-Poolas. Kartes peatset rünnakut, hakkas Poola oma vägesid kutsuma, kuid Suurbritannia ja Prantsusmaa veenisid Poolat üldise mobilisatsiooni 31. augustini edasi lükkama.
Vahetult pärast 31. augusti keskpäeva käskis Hitler Poola vastu vaenutegevuse alustada järgmisel hommikul kell 4.45. Kell 8:00 31. augustil korraldasid Poola vormiriietust kandvad natside S. S. väed võltsse sissetungi Saksamaale, kahjustades mitmeid väiksemaid sisseseadeid Saksamaa poolel piiril. Samuti jätsid nad maha peotäie surnud koonduslaagri vange Poola vormiriietuses, et olla täiendavaks tõendiks väidetavast Poola sissetungist, mille natside propagandistid avalikustasid kui andestamatu agressiooni.
1. septembril kell 4.45 algas sissetung. Natsidiplomaadid ja propagandistid ründasid lääne võimude vaenutegevust, kuid 2. septembril nõudsid Suurbritannia ja Prantsusmaa, et Saksamaa taanduks 3. septembriks või seisaks silmitsi sõjaga. Kell 11:00 3. septembril lõppes Suurbritannia ultimaatum ja 15 minutit hiljem läks Suurbritannia peaminister Neville Chamberlain raadiosse, et pidulikult teatada, et Suurbritannia on Saksamaaga sõjas. Varsti pärast seda järgnesid Austraalia, Uus-Meremaa ja India. Kell 17.00 kuulutas Prantsusmaa Saksamaale sõja.
Poolas edenesid Saksa väed peadpööritava kiirusega. Kasutades sõjalist strateegiat, mida nimetatakse blitzkrieg, või "välgusõda" - soomustatud diviisid purunesid läbi vaenlase liinide ja vaenlase eraldatud lõikude, mis olid Saksa motoriseeritud jalaväe poolt ümbritsetud ja kinni võetud. panzer tankid tormasid mustrit kordama. Vahepeal keerulised Saksa õhuväelased Luftwaffe'Hävitas Poola õhuvõime, pakkus õhutoetust blitzkrieg'ile ja pommitas valimatult Poola linnu, et vaenlast veelgi terroriseerida.
Poola armee suutis mobiliseerida miljon meest, kuid oli igas mõttes lootusetult edestatud. Tugeva kaitsepositsiooni asemel kiirustati väed sakslastega vastasseisu rindele ja nad püüti süstemaatiliselt kinni või hävitati. 8. septembriks olid Saksa väed jõudnud Varssavi ääremaale, tungides sissetungi esimesel nädalal 140 miili.
Poola relvajõud lootsid end piisavalt kaua vastu pidada, et läänes Saksamaa vastu saaks rünnata, kuid 17. septembril tungisid Nõukogude väed idast ja kogu lootus oli kadunud. Järgmisel päeval põgenesid riigist Poola valitsus ja sõjaväe juhid. 28. septembril alistus Varssavi garnison lõpuks järeleandmatule Saksa piiramisrõngale. Sel päeval sõlmisid Saksamaa ja NSVL kokkuleppe, milles kirjeldati nende okupatsioonitsoone. Juba neljandat korda oma ajaloos eraldasid Poolat võimsamad naabrid.
Vaatamata Saksamaa vastu välja kuulutatud sõjale, aitasid Suurbritannia ja Prantsusmaa Poolat abistada vähe sõjaliselt. Suurbritannia pommitas Saksamaa sõjalaevu 4. septembril, kuid Chamberlain seisis vastu Saksamaa enda pommitamisele. Ehkki sakslased pidasid oma Poola kampaania ajal läänes vaid 23 diviisi läänes, ei käivitanud Prantsusmaa täiemahulist rünnakut, ehkki see oli mobiliseerinud üle nelja korra. Prantsusmaa tabas Saksamaa piiril tagasihoidlikke rünnakuid, kuid need toimingud lõppesid Poola lüüasaamisega. Järgneva seitsme kuu jooksul süüdistasid mõned vaatlejad Suurbritanniat ja Prantsusmaad võltssõjas, sest kui välja arvata mõned dramaatilised Suurbritannia ja Saksamaa kokkupõrked merel, ei võetud suuri sõjalisi meetmeid. Vaenutegevus aga hoogustus 1940. aastal plahvatuslikult, kui Saksamaa tungis aprillis Norrasse ja mai sissetung madalamatesse riikidesse ja Prantsusmaale.
Juunis 1941 ründas Hitler NSV Liitu, katkestades oma loobumise Nõukogude Liiduga ja Saksamaa hõivas kogu Poola. Saksa okupatsiooni ajal tapeti natside surmalaagrites ligi kolm miljonit Poola juuti. Natsid taga kiusasid ka slaavi enamust, küüditades ja hukates poolakaid, et hävitada intelligents ja Poola kultuur. Poolas tegutseva eksiilvalitsuse abiga võitles okupatsiooni vastu tõhusalt suur Poola vastupanuliikumine. Ka paljud pagendatud poolakad võitlesid liitlaste nimel. Nõukogude võtsid 1945. aastal lõpule Poola vabastamise ja lõid rahvastes kommunistliku valitsuse.
