Результатом последующих переговоров были советско-германский Договор о ненападении и секретный протокол к нему, подписанные в ночь с 23 на 24 августа Молотовым и Риббентропом в присутствии Сталина.
Фактически это было соглашение не о нейтралитете, а о сотрудничестве. В нем предусматривались консультации, информация друг друга, решение вопросов «в порядке дружественного обмена мнениями» и т. д. Взаимному сотрудничеству был посвящен и секретный протокол, разграничивший сферы обоюдных интересов СССР и Германии в Восточной Европе. Предвидя, а точнее планируя, «территориально-политическое переустройство областей», входивших в состав Прибалтийских государств и Польши, стороны заранее договорились, какие территории составят сферу интересов рейха, какие — СССР В дальнейшем предполагалось выяснить, «является ли в обоюдных интересах желательным сохранение независимого Польского государства и каковы будут границы этого государства». 24 августа Политбюро ЦК ВКП(б) приняло решение созвать 28 августа внеочередную IV сессию Верховного Совета СССР, включив в ее повестку вопрос о ратификации Договора о ненападении между Германией и СССР 1 сентября 1939 года вермахт вступил на территорию Польшу, а два дня спустя Англия и Франция объявили войну Германии. 3 сентября Риббентроп через своего посла передал Молотову, что разгром польской армии займет несколько недель; в результате будут заняты области, входящие в сферу германских интересов, и потребуется сокрушить те воинские соединения, которые уйдут на территорию, составляющую сферу интересов СССР. Шуленбургу поручалось выяснить, не может ли Советский Союз ввести свою армию в эти районы.
5 сентября советский нарком ответил: «Мы согласны с Вами, что в подходящее время нам будет совершенно необходимо начать конкретные действия. Мы считаем, однако, что это время еще не наступило». Тем не менее, еще 1 сентября 1939 года Политбюро ЦК ВКП(б) приняло решение увеличить РККА на 76 стрелковых дивизий, по 3 тысячи человек каждая, доведя их количество до 173. Этот же орган принял 3 сентября секретное решение о продлении на месяц службы в РККА для красноармейцев и сержантов, отслуживших свой срок и подлежавших демобилизации (всего 310 632 человека), а также об увеличении приписного состава частей ряда округов, автотранспорта, лошадей, тракторов, приведении в готовность пунктов ПВО Ленинграда, Великих Лук, Минска и Киева. Указанные меры относились прежде всего к Киевскому и Белорусскому Особым военным округам, а также к Калининскому и Ленинградскому. 10 сентября высшая партийная инстанция поручает Экономсовету обеспечить бесперебойное снабжение армии и флота продовольствием, медицинским обслуживанием, горючим; Комитету обороны — снабжение вооружением, боеприпасами и транспортом, включая железнодорожный. Оба этих органа были расширены путем включения в них самых влиятельных в стране лиц. Их обязывали заседать ежедневно. Таким образом, Политбюро ЦК ВКП(б) приняло все необходимые меры к подготовке широкомасштабной операции, получившей пропагандистское наименование «освободительный поход» в Западную Белоруссию и на Западную Украину. 6 сентября в Москве было принято решение о подготовке соответствующей военной операции — осуществлении «освободительного похода». В связи с этим Политбюро ЦК ВКП(б) предложило наркоматам внутренних и иностранных дел срочно систематизировать сведения о Польше и представить свои записки А.А. Жданову. Именно в его адрес направил справку, подписанную начальником Особого бюро НКВД СССР П. Шарией, нарком внутренних дел СССР Л.П. Берия. В ней характеризовались государственное устройство Речи Посполитой, ее национальный состав, экономика, вооруженные силы, транспорт. Указывалось, что во главе Польши стоит президент, наделенный властью в таких размерах, которые «далеко выходят за пределы функций и прав президента любого буржуазно-демократического государства». Подчеркивалось, что «польская конституция ничего не обещает ни в области социального обеспечения, ни в области охраны труда, она не гарантирует никаких свобод, не запрещает эксплуатации малолетних, не предусматривает никаких обязательств в охране материнства и младенчества». Сообщалось, что, по данным на 1938 год, население страны составляло 34,5 млн человек, причем, по переписи 1931 года, 69 % граждан называли себя поляками, 14,3 — украинцами, 3,9 — белорусами, 3,9 — немцами, 7 % — евреями. Однако отмечалось, что официальная статистика преуменьшает количество национальных меньшинств, которое, по мнению ведомства Берии, составляло 40 % (7 млн украинцев, 2 млн белорусов, 3 млн евреев, 1 млн немцев, 100 тыс. литовцев и т. д.). Указывалось, что в Станиславовском, Тарнопольском, Новогрудском, Брестском и Волынском воеводствах поляки составляли менее 25 % населения, в Львовском и Виленском — до 50 %, в Белостокском — свыше 50 %. Приводились сведения о всех родах вооруженных сил Польши, о ее оборонительных сооружениях.
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.
