Oblężenie Warszawy
Na 2 dni przed pierwszym atakiem na Warszawę, Naczelne Dowództwo i prezydent Polski przenieśli się do Brześcia. Pierwsze strzały w obronie stolicy padły 8 września, gdy niemieckie czołgi z 4. Dywizji pancernej próbowały zdobyć miasto z marszu. Polskie działa przeciwpancerne 37 mm i 75 mm ostrzelały wroga w kluczowych pozycjach na rogatkach miasta (Ochota, ulica Grójecka i Częstochowska) i szturm niemiecki zakończył się niepowodzeniem, przy sporych stratach.
Od 9 września ataki zostały powstrzymane, gdyż 4. Dywizja pancerna została wysłana na zachód, by powstrzymać kontrofensywę nad Bzurą. W tym czasie trwało nieustanne bombardowanie stolicy przez Luftwaffe, aż do 15 września, gdy oblężenie Warszawy zostało wznowione. Tym razem Niemcy uderzyli z północy: Grupa Armii Północ pod dowództwem generała Fedora von Bocka była rozstawiona po obydwóch brzegach Wisły. Najbardziej zmasowany atak miał miejsce na warszawskiej Pradze na wschodnim brzegu Wisły. Walki toczyły się głównie w północnych dzielnicach, gdyż utworzenie kordonu wokół pozostałej częsci miasta uniemożliwiały wciąż trwające walki nad Bzurą.
Czarny poniedziałek, 25 września 1939, Warszawa.
15 września armia „Warszawa” zaczęła wycofywać się ze wschodniego brzegu miasta. Do 21 września Niemcy stopniowo okrążali stolicę, by przygotować się do ostatecznego ataku. Zaangażowanych było 13. Dywizji, niemal jedna trzecia wojsk niemieckich w Polsce. Pierwszy atak odbył się 23 września, lecz nie odniósł większego sukcesu. Drugą próbą był tzw. „Czarny poniedziałek”, kiedy to atak wojsk lądowych poprzedził masowy ostrzał artyleryjski i bombardowanie z udziałem około 1000 dział artyleryjskich i niemal 1200 samolotów Luftwaffe. Kłęby dymu nad stolicą utrudniały precyzyjny zrzut bomb; wiele oddziałów piechoty niemieckiej odniosło straty przez własne lotnictwo. Przez następne dni niemiecka piechota zajęła forty Mokotów, Dąbrowskiego i Czerniaków. Walki ostatecznie dobiegły końca 27 września, a stolica skapitulowała dzień później.
Zakończenie kampanii
Radziecki czołg BT-7
W przeciągu Kampanii Wrześniowej śmierć poniosło 66 300 Polaków, 133 700 zostało rannych, a 587 000 trafiło do niewoli niemieckiej i 100 000 do sowieckiej. Po stronie niemieckiej śmierć poniosło 16 000 żołnierzy, a 32 000 zostało rannych. Niemcy utracili także poważne ilości sprzętu pancernego, choć większość pojazdów byli w stanie ewakuować z pól bitewnych i przygotować do kolejnych walk.
Po zakończeniu II wojny światowej niemieccy oficerowie zgodnie twierdzili, że gdyby Francja uderzyła z pełną mocą we wrześniu 1939 roku, armia francuska mogłaby dotrzeć do Renu w ciągu kilku tygodni i prawdopodobnie wygrać wojnę. Stanęliby wtedy przed zupełnie innym przeciwnikiem, niż ten, z którym musieli walczyć w maju przyszłego roku.
W dniu kapitulacji Polski 4 października francuskie wojska wycofały się z terytorium Niemiec. W czasie Kampanii Wrześniowej, a także przez kolejne 8 miesięcy, czyli do rozpoczęcia Kampanii francuskiej 10 maja 1940 roku, Wielka Brytania i Francja nie podjęły żadnych zdecydowanych działań zbrojnych przeciwko Niemcom.
