17 września 1939 r. Związek Radziecki rozpoczął agresję na II Rzeczpospolitą, co było pogwałceniem obowiązującego prawa międzynarodowego.
Na mocy tajnego protokołu do paktu Ribbentrop-Mołotow z 23 sierpnia 1939 roku, ZSRR zobowiązał się do zbrojnego wystąpienia przeciw Polsce w sytuacji, gdyby III Rzesza znalazła się w stanie wojny z Polską, co było eufemistycznym określeniem przewidywanego jeszcze przed wybuchem II wojny światowej najazdu Niemiec na Polskę. 3 września 1939 roku Klimient Woroszyłow nakazał podwyższenie gotowości bojowej w okręgach, które miały wziąć udział w ataku oraz rozpoczęcie tajnej mobilizacji. Stalin zdecydował się na uderzenie, gdy wywiad doniósł o podjętej 12 września na brytyjsko-francuskiej konferencji w Abbeville decyzji o zaniechaniu podjęcia działań ofensywnych.
Pierwotny scenariusz agresji radzieckiej zakładał nie tylko podział państwa polskiego, ale też nie wykluczał ustanowienia na ziemiach pomiędzy Wisłą a Bugiem Polskiej Socjalistycznej Republiki Radzieckiej.
Sowiecka agresja rozpoczęła się bezzwłocznie po wejściu w życie w dniu 16 września, podpisanego dzień wcześniej w Moskwie, ostatecznego układu rozejmowego pomiędzy ZSRR a Japonią, kończącego walki radziecko-japońskie.
Oficjalny pretekst agresji był zawarty w przekazanej o godzinie 3:00 w nocy 17 września 1939 r. przez zastępcę komisarza ludowego spraw zagranicznych Potiomkina ambasadorowi Grzybowskiemu nocie dyplomatycznej. Zamieszczono tam niezgodne z prawdą oświadczenie o rozpadzie państwa polskiego, ucieczce rządu polskiego, konieczności ochrony mienia i życia zamieszkujących wschodnie tereny polskie Ukraińców i Białorusinów oraz uwalnianiu ludu polskiego od wojny. W konsekwencji ZSRR uznał wszystkie układy zawarte uprzednio z Polską (w tym traktat ryski z 1921 roku i pakt o nieagresji z 1932 roku) za nieobowiązujące – zawarte z nieistniejącym państwem. Dlatego też odmawiano np. wziętym do niewoli polskim żołnierzom statusu jeńców wojennych.
Wskutek wkroczenia sił zbrojnych ZSRR na terytorium Polski oba państwa znalazły się w stanie wojny. Władze polskie kilkakrotnie stwierdzały, że kwalifikują działania ZSRR jako agresję.
Po dokonaniu przez ZSRR napaści na Polskę aresztowano ponad 200 tys. Polaków – oficerów, policjantów, ziemian i prawników. Obywateli II Rzeczpospolitej zmuszono do przyjęcia obywatelstwa radzieckiego. Masowe wywózki na Syberię objęły około 1 mln 350 tys. Polaków; około 22,5 tys. oficerów i policjantów zostało uśmierconych w Katyniu, Charkowie i Twerze.