Integralną częścią sowiecko-niemieckiego paktu o nieagresji, był tajny protokół dodatkowy. Jego drugi punkt, dotyczący bezpośrednio Polski, brzmiał następująco: "W wypadku terytorialnych i politycznych przekształceń na terenach należących do Państwa Polskiego granica stref interesów Niemiec i ZSRS przebiegać będzie w przybliżeniu po linii rzek Narwi, Wisły i Sanu.
Kwestia, czy w obopólnym interesie będzie pożądane utrzymanie niezależnego Państwa Polskiego i jakie będą granice tego państwa, będzie mogła być ostatecznie wyjaśniona tylko w toku dalszych wydarzeń politycznych. W każdym razie oba rządy rozstrzygną tę kwestię na drodze przyjaznego porozumienia".
Informacja na temat wspomnianego tajnego protokołu nie dotarła do Polski, pomimo tego, iż przywódcy alianccy dysponowali wiedzą na jego temat.
Oceniając sojusz dwóch totalitarnych mocarstw prof. Andrzej Garlicki pisał: "Pakt Ribbentrop-Mołotow nazywa się często IV rozbiorem Polski. Ta nazwa dobrze oddaje jego istotę. Dwa sąsiadujące z Polską państwa zawarły porozumienie dotyczące podziału jej terytorium pomiędzy siebie. Po kilku tygodniach porozumienie to zostało zrealizowane.
Pakt Ribbentrop-Mołotow przyniósł Hitlerowi pozornie mniejsze korzyści niż Stalinowi: terytorium polskie na zachód od linii Wisły oraz uznanie Litwy za niemiecką strefę wpływów. Ale Hitler otrzymywał równocześnie - i to było bezcenne - gwarancje neutralności Moskwy w jego konflikcie z Zachodem. Groźba wojny na dwa fronty, przynajmniej w najbliższym czasie, przestawała istnieć dla Niemiec.
Obaj partnerzy podpisujący pakt na Kremlu traktowali go jako rozwiązanie doraźne. Obaj mieli cele o wiele bardziej ambitne niż rozbiór Polski czy podporządkowanie republik nadbałtyckich. Były to cele sprzeczne, dlatego wojna pomiędzy III Rzeszą i Związkiem Radzieckim była nieunikniona".
Po zaatakowaniu Polski przez wojska niemieckie 1 września 1939 roku strona sowiecka utrzymywała przez następne dni pozory neutralności. Minister Józef Beck wspominał:
"Zachowanie ambasadora sowieckiego nie pozostawiało nic do życzenia, zdradzał on nawet chęć rozmów co do możliwości dowozu pewnych towarów przez ZSRR. Poleciłem ambasadorowi Grzybowskiemu sondaż u Mołotowa, jakie dostawy przez Sowiety mogłyby być brane pod uwagę, oraz oczekiwałem od niego akcji dla zapewnienia nam tranzytu od państw sprzymierzonych".
Niemcy od trzeciego dnia wojny ponaglali Moskwę, ażeby zajęła obszary uznane w pakcie Ribbentrop-Mołotow za jej strefę interesów. Stalin zwlekał z podjęciem decyzji, czekając na to, jak zachowają się wobec niemieckiej agresji na Polskę Wielka Brytania i Francja. Przyglądał się również jak silny opór Niemcom stawia polskie wojsko.
Jednocześnie jednak w ZSRS trwały ukryte przygotowania do wojny. 24 sierpnia 1939 roku rozpoczęto stopniową koncentrację wojsk.
Do działań przeciwko państwu polskiemu przeznaczono dwa fronty: Białoruski - komandarma Michaiła Kowalowa i Ukraiński komandarma Siemiona Timoszenki. W sumie liczyły one co najmniej 620 tys. żołnierzy, ponad 4,7 tys. czołgów i 3,3 tys. samolotów.
Po stronie polskiej granicy z ZSRS, liczącej ponad 1400 km, strzegły jedynie przerzedzone oddziały Korpusu Ochrony Pogranicza.
17 września 1939 roku o godz. 3 w nocy (według obowiązującego w Polsce czasu środkowoeuropejskiego była godzina pierwsza) do Komisariatu Spraw Zagranicznych w Moskwie wezwany został ambasador RP Wacław Grzybowski, któremu Władimir Potiomkin - zastępca Mołotowa - odczytał treść uzgodnionej wcześniej z Berlinem noty.
Władze sowieckie oświadczały w niej m.in.: "Wojna polsko-niemiecka ujawniła wewnętrzne bankructwo państwa polskiego. W ciągu 10 dni działań wojennych Polska utraciła wszystkie swoje ośrodki przemysłowe i centra kulturalne. Warszawa, jako stolica Polski, już nie istnieje. Rząd polski uległ rozkładowi i nie przejawia oznak życia.
Oznacza to, że państwo polskie i jego rząd faktycznie przestały istnieć. Tym samym utraciły ważność umowy zawarte pomiędzy ZSRS a Polską".
Uzasadniając wkroczenie Armii Czerwonej na teren Rzeczypospolitej Polskiej stwierdzano: "Rząd sowiecki nie może pozostać obojętny na fakt, że zamieszkująca terytorium Polski pobratymcza ludność ukraińska i białoruska, pozostawiona własnemu losowi, stała się bezbronna.
Wobec powyższych okoliczności Rząd Sowiecki polecił Naczelnemu Dowództwu Armii Czerwonej, aby nakazało wojskom przekroczyć granicę i wziąć pod swoją opiekę życie i mienie ludności Zachodniej Ukrainy i Zachodniej Białorusi.
Rząd sowiecki zamierza równocześnie podjąć wszelkie środki mające na celu wywikłanie narodu polskiego z nieszczęsnej wojny, w którą wepchnęli go nierozumni przywódcy i umożliwienie mu zażycia pokojowej egzystencji".
Ambasador Grzybowski zdecydowanie odmówił przyjęcia sowieckiej noty. W tym samym czasie Armia Czerwona rozpoczęła napaść na Polskę. Od godz. 3 do godz. 6 rano jej wojska przekroczyły na całej długości wschodnią granicę z Polską.