Поспешный контрудар германских танков наткнулся на выдвигавшуюся вслед за передовым отрядом бригаду "Гжесь", усиленную тяжёлым артполком. В развернувшемся крупнейшем за всю польскую кампанию танковом сражении убедительно было показано, что модернизированные машины конца Великой войны не уступают "новейшим" немецким "панцерам". Польская бригада потеряла подбитыми и сожжёными три четверти из своих 73 танков. Но поле боя осталось за поляками, на нём догорало 9 германских Pz.I, 25 Pz.II, 13 Pz.III и один Pz.IV. Не все они были уничтожены огнём танковых орудий польских NC-28, многие были разбиты польскими тяжёлыми батареями, кое-какие немецкие машины были подожжены отважными польскими жолнежами. Но решающую роль в разгроме двух немецких танковых батальонов сыграла танковая атака поляков, сумевших выйти во фланг германской танковой колонне и практически полностью её сжечь. Часть германских машин танкисты бригады "Гжесь" отремонтировали и применяли вместо своих потерянных (в основном из-за полного износа) танков.
Дальнейшее продвижение ударных польских сил было остановлено окончательным прекращением снабжения. Хотя части польской армии "Лодзь" отстояли от прорывающихся с северо-запада ударников менее чем на двадцать километров, после прекращения атак немцев на свои позиции, не только не перешли в контрнаступление на начавшие отход по направлению к Лодзи германские силы прикрытия, но и, выполняя последний приказ польского главнокомандующего Рыдз-Смиглы, оторвались от линии соприкосновения с противником и двинулись к румынской границе. Части армии "Поможе" оказались брошенными один на один со всей немецкой армией. Какое-либо обеспечение прорывающихся войск после отхода польских дивизий от столицы было сорвано. Варшава осталась без гарнизона. При этом войска Кутшебы получили идиотский, ничем не подкреплённый приказ продолжать наступление дальше на юго-восток, в направлении Радома на соединение с давно уже оставившими свои позиции силами армии "Краков".
Прежде чем командование "Поможе" сумело понять бессмысленность отданного приказа, большая часть отходящих войск сосредоточилась для нанесения этого удара в районе юго-западнее Кутно, что исключило быстрый поворот в направлении Варшавы и не позволило большинству окруженцев вырваться из-под Бзуры на восток. Прорвавшиеся к Варшаве остатки войск генерала Кутшебы потеряли практически всю технику и артиллерию, большая часть солдат армии "Поможе" и "Познань", боровшихся в окружении около двух недель, сдалась, когда кончились патроны. Продукты у окруженцев кончились неделей ранее.
К 12 сентября неожиданно для себя германские войска преодолели обе линии польской стратегической обороны и вышли к восточным областям Польши, захватив мосты и переправы через Западный Буг. Варшава была в окружении, сколь либо боеспособные части польской армии сражались в кольце западнее либо севернее польской столицы. Части Войска Польского, последовавшие приказу главкома и отходящие к Карпатам, стремительно утрачивали технику, средства транспорта и боевой дух, преимущественно из-за кошмарного снабжения, в меньшей части — под ударами пикировщиков и штурмовиков люфтваффе, действующих без малейшего сопротивления с польской стороны. В отступающих польских частях началось дезертирство, принимавшее массовый характер. Солдаты не понимали, что они будут защищать в Румынии, когда их начальники оставили на произвол судьбы родную страну. Несмотря на готовность польского народа бороться с нацистским вторжением, предательство польского правительства бросило Польшу к ногам Гитлера на 12-ый день войны.
12 сентября французское командование, начавшее частные наступательные операции на верхнем течении Рейна, остановило их "по причине полного прекращения польского сопротивления".
Казалось бы, новая европейская война заканчивается, не успев начаться.
На 12 сентября Варшаву некому было оборонять, столица оказалась совершенно беззащитна. Только с воздуха её прикрывали зенитные части и отдельная авиабригада, проигнорировавшие приказ Рыдз-Смиглы. Главком считал, что зенитные батареи и истребители должны защищать ставку верховного командования, где бы она не находилась, и уезжая из Варшавы, приказал соединениям противовоздушной обороны столицы следовать за собой — в Румынию. Зенитчики предпочли защищать свою страну и свою столицу, а от исполнения приказа отговорились тем же, чем отговаривались всё высшее командование от исполнения своего долга — полным разрушением коммуникаций вражеской авиацией.
Варшавский авиаузел стал центром сбора всех сохранивших свои самолёты лётных частей, и два массированных налёта люфтваффе на город — 6 и 9 сентября — были сорваны. Командование немецких военно-воздушных сил, оценив уровень потерь, намеревалось вначале завершить все воздушные операции, ведущиеся в интересах наступающих в других направлениях германских сухопутных сил, и лишь после полного разгрома польской авиации вне Варшавского оборонительного узла ПВО, обрушиться всеми силами на оставшиеся польские авиачасти под Варшавой. Из-за отсутствия надёжного воздушного прикрытия передовые отряды 10-ой немецкой армии, вышедшие к южным окраинам польской столицы, отказались от немедленного штурма города.
К 12 сентября на захваченные польские аэродромы было переброшено достаточное количество германской авиации, чтобы провести воздушное наступление на аэродромы Варшавского авиаузла и поддержать наступление 10-ой, 3-ей и 8-ой полевых армий вермахта. С падением Варшавы сопротивление поляков должно было окончательно прекратиться. Но к 12 сентября благодаря усилиям варшавян, ставших на защиту своего города и сохранивших голову и честь польских генералов и гражданских чиновников, была сформирована новая польская армия — армия "Варшава".
Оказавшиеся в Варшаве отдельные части, отставшие от своих частей солдаты, учебные военные заведения были сведены в единую силу во многом благодаря стараниям президента столицы (мэра города) Стефана Старжинского и находившегося в городе бригадного генерала пограничной стражи Чумы. 10 сентября командование формирующимся гарнизоном столицы принял дивизионный генерал Юлиуш Руммель. 14 и 16 сентября к городу прорвались солдаты армий "Лодзь","Познань" и "Поможе", под командованием генералов Кутшебы, Кнолля и Токаржевского, 17 сентября в столицу пробились остатки сформированной из разбитой армии "Модлин" оперативной группы "Полесье" во главе с бригадным генералом Франтишеком Клеэбергом. Восточные и юго-восточные подступы к Варшаве заняли две неполные дивизии армии резерва "Прусы".
Германское наступление на польскую столицу началось 14 сентября, но из-за значительного нажима прорывающихся к своей столице польских войск было сорвано. Новое наступление вермахт смог организовать только после полного подавления очагов сопротивления в своём ближнем тылу и изоляции Варшавы. Но между началом сражения за Варшаву и первым генеральным штурмом города, начавшимся 21 сентября, произошёл ряд событий на дипломатической арене, повлиявших на положение сражающихся сторон.
13 сентября Советское правительство обратилось с предложением к властям Германии, Англии и Франции. Ввиду прекращения исполнения своих обязанностей политическим руководством Польши, все предыдущие договорённости, заключённые этим руководством, обесценивались. Советское правительство предлагало прекратить военные действия по причине исчезновения предмета разногласий — позиции прежнего польского правительства, договориться о линии перемирия и организовать временное управление польскими территориями под эгидой Лиги Наций. После проведения новых президентских и парламентских выборов новое правительство Польской Республики сможет заключить постоянный мирный договор с германским правительством и война в Европе будет погашена.
Германский МИД в целом выразил согласие с советской позицией, но пожелал сделать ряд уточнений. Первым из них было требование о безоговорочном прекращении сопротивления со стороны ещё сражающихся польских вооружённых сил, о полном роспуске польской армии и взятии всей территории Польши под контроль "ответственными мировыми державами". Также германский МИД требовал заранее обозначить западные границы Польши, соглашение о признании которых должна будет подписать "новая польская администрация".
Французское правительство заявило решительный протест "повторению трагического раздела Польши". Вместе с тем французские дипломаты не отказывались от начала мирных переговоров, но выставляемые ими условия — отвод всех войск враждующих держав на линию государственной границы и участие в переговорах прежнего польского правительства — делали факт проведения преговоров крайне маловероятным.
Окончательно мирные предложения Советской Федерации были зарублены выступлением в английском парламенте лорда адмиралтейства Уинстона Черчилля, потребовавшего создания комиссии по "расследованию немецких военных преступлений" и включению этой комиссии в состав будущего "международного органа наблюдения за перемирием". Позицию бывших "хозяев" Польши никто даже не выяснял. 15 сентября частями моторизированного ХIХ корпуса Гейнца Гудериана был занят Брест-Литовский. 16 сентября советское руководство обратилось с запросом к германскому правительству и одновременно в Лигу Наций — кем будет гарантированы права населения Восточной Польши, считающими себя не-поляками.
"При полном развале нынешней оккупационой польской администрации в районах населённых преимущественно белорусами, литовцами, украинцами и представителями других народов можно ожидать выступлений этих народов в защиту своего права на самоопределение.
Советское правительство, в силу своих обязательств перед этими народами, принятыми ещё в 1920 году, считает себя представляющим законное право всех народов на самоопределение, проживающих на оккупированной в 1920 году панской Польшей территории.
Советское правительство желает знать, признаёт ли германское правительство, требующее безусловного отказа от навязанных по Версальскому мирному договору государственных границ, отказ от признания восточных границ панской Польши?
Советское правительство также желает знать, признаёт ли Лига Наций факт утраты панским правительством Польши управления страной, а значит, неспособности поддержания гражданского мира в спорных районах, населённых не-польским населением?
На кого Лига Наций готова возложить ответственность за поддержание гражданского мира на этих спорных территориях?
Готова ли Лига Наций требовать от страны-интервента соблюдения гражданских прав населения, при условии, что правительство Германии не брало на себя никаких обязательств по соблюдению таких прав ни по отношению к собственно польскому населению, ни, тем более, населению других национальностей?
Какие меры может предпринять Лига Наций, чтобы обеспечить исполнение этих гражданских прав, учитывая, что Германия более не является членом Лиги Наций и не обязана выполнять её требования?
Согласна ли Лига Наций признавать международные обязательства стран-членов Лиги Наций?
Признаёт ли в связи с этим Лига Наций обязательство Советской Федерации, выраженное в мирном договоре, заключённом в Минске в 1917 году, представлять интересы населения Западной Беларуссии?
Признаёт ли Лига Наций обязательство Советской Федерации, выраженное в договоре, заключённом в Петрограде в 1918 году с правительством карпатских народов, оказывать поддержку праву карпатских народов на независимость?
Исходя из сути и буквы этих договоров, исходя из факта прекращения существования суверенного польского государства, исходя из неоднократно выраженного желания народов Западной Беларуссии и Западной Украины выйти из состава польского государства, Советское правительство предлагает германскому правительству признать районы восточнее Западного Буга, а также Прикарпатья, находящимися под ответственностью советского правительства.
Советское правительство предлагает Лиге Наций, на переходный период, до восстановления польской государственности, передать Советской Федерации мандат на исполнение надзорных функций на территории Западной Беларуссии и Прикарпатья.
Советская Федерация со своей стороны, берёт на себя дополнительные обязательства по демилитаризации подмандатных территорий и недопущении проникновения как на подмандатную территорию, так и с указанной территории, чьих-либо вооружённых формирований.
Советская Федерация обязуется не вводить и не изменять насильственным или принудительным путём органов местного самоуправления, определять права владения и условия хозяйствования на подмандатных территориях.
На время осуществления мандатных функций советское правительство берёт на себя обязанность осуществлять денежную эмиссию на подмандатной территории, при этом качество денежной эмиссии будет равноценным с денежными знаками, имеющими хождение в Советской Федерации.
Советское правительство предлагает правительству Германии, представителям стран-членов Лиги Наций рассмотреть предложенный вопрос безотлагательно, в связи с продолжающимися боевыми действиями и нарастающим на указанных территориях хаосом и увеличением числа жертв среди гражданского населения. В случае согласия со стороны правительства Германии и Лиги Наций, либо хотя бы одной из указанных сторон, Советское правительство берёт на себя обязательство в трёхдневный срок обеспечить гражданский мир и порядок на указанных территориях. Советское правительство будет ожидать ответ в течение шести дней".
Если Лига Наций не смогла дать связный ответ на "Ультиматум Сталина-Уншлихта", то германский МИД уже 17 сентября предложил провести переговоры по демаркации "линии ответственности" на Востоке. Гитлер был чрезвычайно озабочен сохранением военной угрозы на Западе. Остановка военных действий на Западе, по мнению фюрера, означала, что раскусив его главную цель — вторжение в Россию, западные союзники решили сыграть краплеными картами. Дождаться, когда вермахт обрушится на Советы, и рассчитывая, что в необозримых восточных просторах "польский разгром" не повторится, напасть, чтобы вновь отобрать у Германии все её завоевания, а саму Германию навсегда поставить на колени.
"Сейчас мы должны, — говорил Гитлер, накрывая ладонью карту Франции, — сосредоточить все наши возможности, чтобы исключить французскую олигархию из борьбы за возрождение нордической расы. Мы должны принудить их уважать наше право на землю, право на завоевание территорий на Востоке для германского народа. Это потребует гораздо больших усилий, чем планировалось изначально. Но наши войска уже продемонстрировали, что способны на большее, чем мы предполагали. Не думаю, что кампания на Западе станет повторением 15-го и 18-го. Неуверенность французов, их нерешительность и мягкотелость — признаки окончательного разложения романской расы, чьё время кончилось. Закалившись в польском походе, наши "панцерваффе" смогут ещё больше в походе к берегам Атлантики!"
В целом в ходе польской кампании германское руководство было вполне удовлетворено уровнем подготовки солдат. По оснащению войск вооружением и амуницией также в целом давалась хорошая оценка. Наилучшим было признано состояние воздушных сил, Геринг уверенно докладывал, что люфтваффе уже к ноябрю восстановит свою численность. Прошедшие испытание основные модели боевых машин будут продолжать модернизироваться, но судя по опыту боёв на западном фронте — а люфтваффе, в отличие от сухопутных сил, в течении всей польской кампании, была втянута в активные бои и на Западе — у Франции нет самолётов, способных оказать значительное противодействие германским ВВС. Одной из важнейших причин приостановки боевых действий французское командование назвало тяжёлые потери в лётном составе французских воздушных сил, уже к 10 сентября вынужденных перейти к обороне. А ведь до 25 сентября на Западном фронте действовало менее трети основных сил люфтваффе.