1939年9月3日，裡賓特洛甫指令德國駐蘇大使舒倫堡立刻拜見蘇聯的外交人民委員莫洛托夫，並探明：“在德軍即將對波軍發起強大的攻勢時，蘇聯是否願意出動軍隊，打擊在俄國利益範圍內的波蘭軍隊，並且從他們那一邊進佔該地區。”蘇聯政府正在密切注視著波蘭戰爭的進展和英、法政府的動靜。莫洛托夫模稜兩可地表示，蘇聯政府將出兵波蘭，但“對於德國在軍事上的意想不到的迅速成就，感到十分驚訝”，因此，“具體行動的時機尚不成熟”，如“操之過急”，反而可能會促使對手團結，因此，出兵波蘭尚需時日。

蘇聯此時拖延出兵，除莫洛托夫所說的原因之外，還有以下幾個因素：一、出兵波蘭尚需尋找一個堂而皇之的“正當理由”；二、遠東哈拉哈河衝突的走向；三、英、法會不會真正出兵進攻德國。

9月5日舒倫堡與莫洛托夫會晤後，柏林與莫斯科之間來往如梭，舒倫堡一再拜訪莫洛托夫，來往電報十分頻繁。其中心內容就是協商蘇聯出兵一事。與此同時，蘇聯政府釋出命令：對6個軍區預備役兵員進行集訓；基輔和白俄羅斯特別軍區的部隊進入戰備狀態，建立烏克蘭、白俄羅斯方面軍，即把基輔軍區改組成烏克蘭方面軍，由3個集團軍組成，鐵木辛哥出任司令；把白俄羅斯軍區改組成白俄羅斯方面軍，由4個集團軍、1個騎兵機械化快速叢集和1個獨立步兵軍組成，由科瓦廖夫任司令。計約100萬大軍，向西部邊境雲集。

9月9日，日本駐莫斯科大使拜會蘇聯外交人民委員部，宣告日本政府願意簽訂停戰協定。英、法政府繼續維持對德宣而不戰的狀態。

於是，9月10日，莫洛托夫轉告舒倫堡，蘇聯政府“打算趁德國繼續進軍的機會，宣佈波蘭正在土崩瓦解，因此蘇聯必須救援受到德國‘威脅’的烏克蘭人和白俄羅斯人。這種說法還可以使蘇聯的干涉在群眾面前師出有名”。

9月14日，莫洛托夫召見舒倫堡，明確指出：蘇聯的準備工作進展順利，只是考慮到政治上的原因，蘇聯政府想在華沙陷落後再談入波事宜。

9月14和15日，蘇聯主要宣傳媒介《真理報》和《訊息報》先後發表文章，指責波蘭人壓迫烏克蘭人和白俄羅斯人，開始為佔據波蘭東部領土製造理由。

9月15日，當裡賓特洛甫獲悉蘇軍的準備工作已經完成並即將出動時，他再次指令舒倫堡拜會並通告莫洛托夫：德軍數日內將攻佔華沙，蘇聯現在對波蘭採取行動，“這是我們歡迎的。這樣一來，蘇聯政府使我們無需為了消滅波軍的殘部而追擊到俄國的邊界了”。他希望事先知道蘇軍“開始推進的日期和時間”，以便德方“也好作出相應的安排”。

此時此刻，蘇聯領導人對德軍的迅猛進軍既擔憂又驚訝。如果德軍越過8月23日劃定的分界線，德軍領導人很可能不願意從新佔的領土撤退，從而對蘇聯邊界構成直接威脅。因此，蘇聯政府決定，在德軍尚未到達波蘭東部諸省時，出兵佔領波蘭東部領土。

9月16日，舒倫堡再次要求蘇聯政府“現在就定一個開始出兵的日期和時刻”。莫洛托夫表示：即將進行干涉。同日，蘇聯同日本簽訂停戰協定，協定規定，雙方軍隊於9月16日停止軍事行動。

9月17日凌晨2時，斯大林接見並正式通知舒倫堡，紅軍4小時後將沿波洛茨克—卡美涅茨—波多爾斯基一線開出國境。關於這次會見，舒倫堡在發給柏林的電報中作了詳細的記述：“斯大林於晚上兩點接見了我，在座的有莫洛托夫和伏羅希洛夫。斯大林宣佈，紅軍將於今晨6時沿波洛茨克—卡美涅茨—波多斯基一線全線越過蘇聯邊境。為了避免意外事故，斯大林迫切要求我們同意德國飛機今天不要飛越比亞威斯托克—佈列斯特—裡托夫斯克—倫堡（利沃夫）的東側。蘇聯飛機今天將開始轟炸倫堡以東地區……斯大林給我念了一份今晚即將交給波蘭大使的照會，並將把抄件在一天之內送給所有使團，然後予以公佈。這份照會包括了蘇聯行動的理由。念給我聽的草稿有三處是我們無法接受的。在答覆我的異議時，斯大林胸有成竹地修改了我的文字，現在照會看來是我們滿意的了。”

9月17日凌晨3時，蘇聯副外交人民委員波將金召見波蘭駐蘇聯大使格日博夫斯基，向他遞交了蘇聯政府的照會，照會聲稱：“鑑於波軍的失敗，蘇聯政府認為，有必要對同血統的烏克蘭人和白俄羅斯人今後的命運進行關注。”接著，蘇聯外交人民委員莫洛托夫發表廣播講話稱：“誰也不知道波蘭領導人現在何處……蘇聯政府認為向自己