Niczym niesprowokowana agresja ZSRR stanowiła pogwałcenie obowiązujących umów międzynarodowych, wśród nich traktatu ryskiego z 1921 r. o wytyczeniu granicy polsko-radzieckiej oraz paktu o nieagresji z Polską z 1932 r. przedłużonego dwa lata później do końca 1945 r.

Oficjalny powód agresji był zawarty w przekazanej w nocy 17 września przez zastępcę Ludowego Komisarza Spraw Zagranicznych Władimira Potiomkina ambasadorowi polskiemu w Moskwie, Wacławowi 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 za nieobowiązujące, gdyż zawarte z nieistniejącym państwem. Rząd II Rzeczypospolitej opuścił granice Polski dopiero późnym wieczorem 17 września po potwierdzonej informacji o zbliżaniu się sowieckich oddziałów pancernych do miejsca przebywania władz RP.

Brak publicznego formalnego ogłoszenia przez Prezydenta i rząd RP faktu istnienia stanu wojny pomiędzy ZSRR a Polską, nieuzyskanie określenia stanowiska państw sprzymierzonych w tej kwestii oraz brak jednoznacznego rozkazu Naczelnego Wodza stawiania oporu najeźdźcy, doprowadził do dezorientacji dowódców i żołnierzy, a w konsekwencji do wzięcia do niewoli ok. 250 tysięcy żołnierzy i oficerów, w większości niestawiających oporu i do zbrodni katyńskiej na kilkunastu tysiącach oficerów Wojska Polskiego.

Pomimo niejednoznacznego stanowiska władz polskich oddziały Wojska Polskiego nawiązywały walkę. Do historii przeszła bohaterska obrona Grodna, gdzie resztki polskich oddziałów, wspierane przez harcerzy stawiły dwudniowy opór czołgom sowieckim, jak również obrona Lwowa początkowo przeciw Niemcom, od 18 września równocześnie przeciw Sowietom.

Od momentu uderzenia na Polskę Armia Czerwona dokonywała wielu zbrodni wojennych, mordując jeńców i dokonując masakry ludności cywilnej. Dodatkowo sowiecka agitacja rozpoczęta przed wkroczeniem do Polski, połączona z przekazaniem broni, zaowocowała krwawymi powstaniami ukraińskich, białoruskich i żydowskich komunistów.

28 września w zawartym w Moskwie pakcie o granicach i przyjaźni III Rzesza i ZSRR dokonały wbrew prawu międzynarodowemu wytyczenia granicy niemiecko-sowieckiej na okupowanym wojskowo terytorium Polski.

We wrześniowych walkach z Armią Czerwoną zginęło lub zostało rannych kilkanaście tysięcy żołnierzy polskich, do niewoli radzieckiej dostało się ok. 250 000 żołnierzy. Ocenia się, że sowieckie organy władz wojskowych i NKWD doprowadziły do uśmiercenia około 2500 jeńców oraz kilkuset cywilów.

Sowiecka napaść doprowadziła do masowych prześladowań narodowościowych na przyłączonych do ZSRR terenach wschodnich II Rzeczypospolitej. Zarówno Polacy, jak i obywatele polscy innych narodowości poddani zostali brutalnym represjom w postaci aresztowań i osadzeń w obozach koncentracyjnych, egzekucji, morderstw i powszechnych deportacji.

Dalszymi konsekwencjami agresji sowieckiej była grabież polskiego majątku narodowego – w głąb ZSRR wywożono całe zakłady przemysłowe, maszyny i instalacje fabryczne – oraz dóbr prywatnych. Zlikwidowano także wiele kościołów trzech głównych wyznań, w większości katolickich.

Ocenia się, że w latach 1939-1945 doszło, według różnych źródeł, do przymusowego wywiezienia od 550 tysięcy do 1,5 miliona obywateli polskich w głąb ZSRR.