部队在某些地区已经越过8月23日议定书所规定的分界线，深入一百五十英里或一百五十英里以上的，立刻开始撤退到四条河流的分界线。
9月17日清晨，俄国以大批装备精良的部队开始侵入波兰，几乎不曾遇到什么抵抗，在一个星期之内挺进了大约一百五十英里——差不多到了寇松线。驻在东部各省的波军在9月的第三周中溃不成军，俄国人的进攻完全出乎波军的意外。俄国人散的传单上印有德军进攻范围的地图，以涣散波军的士气，入侵者还造谣说，他们是来打德国人，而不是来打波兰人的。最重要的是，他们能指靠白俄罗斯人和乌克兰人的大力合作，这些人在两次世界大战之间在波兰东部各省的人口中形成多数。
因此，从军事观点来看，俄国人的任务很轻松，但是在他们那条线的最北面一段，政治形势错综复杂，使他们不得不谨慎行动。我们已经知道，8月23日的秘密议定书对维尔纽斯地区没有划定德苏利益范围的分界线。9月16日，俄国入侵波兰的前夕，莫洛托夫急切地询问舒伦堡，“是否已和立陶宛就维尔纽斯地区，特别是谁将去占领这个城市的问题，达成某种协议”。他说，苏联政府“绝对要避免和立陶宛冲突”。德国人对这一询问如何回答，没有资料可查。但在9月18日，俄**队进入了维尔纽斯城。
9月19日，科夫诺的半官方广播声称维尔纽斯是立陶宛合法的都，同一天，莫洛托夫与立陶宛公使会晤以后，在莫斯科表了一项声明，说苏联的目标只是占领波兰统辖的白俄罗斯部分和乌克兰部分。
苏联政府亟欲避免与立陶宛冲突，其原因不久就清楚了。9月19日，舒伦堡得到通知说，苏联政府认为时机已经成熟，可以“和德国政府共同明确地建立波兰的地方组织了”，并且希望立刻就此问题在莫斯科进行谈判。斯大林不再想赞成“残余波兰的存在了”，他建议，波兰领土应绝对沿8月23日规定的分界线划分。23日，里宾特洛甫接受邀请参加第二次莫斯科会议，表示沿着四条河流来划分的办法，“大体上”符合他的政府的观点。
然后斯大林更加明确地摊了牌。他于9月25日晚上接见舒伦堡时，提出建议，要德国放弃对立陶宛的要求，以换取卢布林省以及整个华沙省一直东至布格河的领土，以此作为讨论的基础。他暗示，残余的波兰国家的存在，将来可能在德苏两国之间产生摩擦。如果德国接受他的建议，苏联将“立刻根据8月23日的议定书解决波罗的海国家的问题，希望在这件事上德国政府慨然给予支持”。
里宾特洛甫第二次访问莫斯科从9月27日晚上一直待到29日中午。这次会议缔结的德苏“边界和友好条约”，签署的日期是9月28日，但是里宾特洛甫和莫洛托夫实际上是在29日上午五时签字的。
条约规定：在“以前的波兰国家领土之内”，德苏双方的“各自国家利益”的分界线将在所附议定书中详细说明，双方承认这一分界线是确定不变的；这一解决办法应被认为是德俄两国人民之间“友好关系向前展的坚实基础”；不容许“第三方面的任何干涉”。在一项秘密议定书中，苏联政府保证，对于要从其辖区内迁移走的德侨或德国血统的人将不加阻挠，而德国政府则对其辖区内的乌克兰人或白俄罗斯人，也承担同样的义务。此外还有两个秘密议定书，一个规定各方都必须镇压任何影响对方领土的波兰人的骚乱，另一个是按照9月25日斯大林的建议，修改8月23日秘密议定书的条款，将立陶宛与卢布林省以及华沙省的一部分交换。与此同时，必然还作出了规定，或者达成了谅解，认为(苏瓦乌基那块地区”(在东普鲁士与立陶宛之间)也应该从俄国改划到瓜分波兰的分界线的德国一侧，因为议定书还规定，一旦苏联政府“在立陶宛领土上采取特别措施以维护其利益”时，就应该在先前的立陶宛-波兰边界线的最西北一段上，稍微作一点对德国有利的调整，就是把原先为波兰领土的苏瓦乌基那块地区扩大一些。最后，两国外长签署了一项声明，目的在按照德国政府的意图去说服西方国家接受在波兰的既成事实。
9月28日双方在莫斯科同意的分界线，自立陶宛-波兰边界的南端起，向西延至奥古斯托夫以北的东普鲁士边界(从而把苏瓦乌基那块地区改划入分界线的德国一侧)。然后分界线沿东普鲁上边界到皮萨河，再沿皮萨河和纳雷夫河到奥斯特罗伦卡，然后向东南延伸至努尔与布格河相会合。再沿布格河向东南，直到克里斯特诺波尔，由此转向西，到达普热米什耳以北的桑河，然后沿着蜿蜒曲折的桑河延伸至斯洛伐克与喀尔巴阡山的卢西尼亚交界的地方。
新的瓜分线的最南面一段和8月23日所划的那条线是一样的。因此苏联政府保有了利沃夫及其制糖和纺织工业，以及大约百分之八十的油田，包括德罗霍贝什和博雷斯拉夫的油井，这是两次大战之间波兰产油最多的地方。沿桑河来划 -->>
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