В Полесском воеводстве советские военные расстреляли целую взятую в плен роту батальона Корпуса охраны пограничья «Сарны» — 280 человек. Жестокое убийство произошло также в Великих Мостах Львовского воеводства. Советские солдаты согнали на площадь кадетов местной Школы офицеров полиции, выслушали рапорт коменданта школы и расстреляли всех присутствующих из расставленных вокруг пулеметов. Никто не выжил. Из одного польского отряда, сражавшегося в окрестностях Вильнюса и сложившего оружие взамен за обещание отпустить солдат по домам, были выведены все офицеры, которые были тут же казнены. То же самое произошло в Гродно, взяв который советские войска убили около 300 польских защитников города. В ночь с 26 на 27 сентября советские отряды вошли в Немирувек Хелмской области, где ночевало несколько десятков юнкеров. Их взяли в плен, связали колючей проволокой и забросали грантами. Полицейских, которые защищали Львов, расстреляли на шоссе, ведущем в Винники. Аналогичные расстрелы происходили в Новогрудке, Тернополе, Волковыске, Ошмянах, Свислочи, Молодечно, Ходорове, Золочеве, Стрые. Отдельные и массовые убийства взятых в плен польских военных совершались в сотнях других городов восточных регионов Польши. Издевались советские военные и над ранеными. Так было, например, в ходе боя под Вытычно, когда несколько десятков раненых пленных поместили в здании Народного дома во Влодаве и заперли там, не оказав никакой помощи. Через два дня почти все скончались от ран, их тела сожгли на костре.
Польские военнопленные под конвоем Красной армии после Польского похода в сентябре 1939 года

Иногда советские военные использовали обман, вероломно обещая польским солдатам свободу, а иногда даже представляясь польскими союзниками в войне с Гитлером. Так произошло, например, 22 сентября в Винниках неподалеку от Львова. Возглавлявший оборону города генерал Владислав Лангер подписал с советскими командующими протокол передачи города Красной Армии, по которому польским офицерам обещали беспрепятственный выход в направлении Румынии и Венгрии. Договор почти сразу же был нарушен: офицеров арестовали и вывезли в лагерь в Старобельске. В районе Залещиков на границе с Румынией русские украшали танки советскими и польскими флагами, чтобы изобразить из себя союзников, а потом окружить польские отряды, разоружить и арестовать солдат. С пленных часто снимали мундиры, обувь и пускали их дальше без одежды, с нескрываемой радостью стреляя по ним. В целом, как сообщала московская пресса, в сентябре 1939 года в руки советской армии попало около 250 тысяч польских солдат и офицеров. Для последних настоящий ад начался позже. Развязка произошла в Катынском лесу и подвалах НКВД в Твери и Харькове.