Giữ năm 1939, Hiệp ước Molotov-Ribbentrop giữa Liên Xô và Đức Quốc xã phân chia vùng ảnh hưởng tại Ba Lan. Chỉ vài ngày sau đó, Đức tấn công Ba Lan. Ngày 11 tháng 9, các quân khu đặc biệt Belorussia và Kiev đã nhận được lệnh triển khai các khu vực dã chiến. Phương diện quân Belorussia cũng được thành lập trên cơ sở Quân khu đặc biệt Belorussia, chuẩn bị tiến quân theo hướng Tây vào Ba Lan để chiếm vùng lãnh thổ của Tây Belarus.

Mặc dù nhiều vụ đụng độ đã xảy ra giữ quân đội Ba Lan với Hồng quân Liên Xô, nhưng hầu hết các đơn vị Ba Lan đều nhanh chóng đầu hàng. Đến ngày 1 tháng 10, Hồng quân đã tiến đến khu vực ranh giới đã thỏa thuận trước với bộ chỉ huy quân Đức. Một số khu vực đã bị quân Đức tiến chiếm trước, được bàn giao lại cho Hồng quân như khu vực Pháo đài Brest.

Sau khi chiến dịch Ba Lan kết thúc, ngày 14 tháng 11 năm 1939, Phương diện quân Belorussia lại được chuyển thành Quân khu đặc biệt Belorussia.

• Tập đoàn quân 3
• Tập đoàn quân 4
• Tập đoàn quân 10
• Tập đoàn quân 11
• Cụm kỵ binh - cơ giới tiền phương Boldin
• Quân đoàn súng trường độc lập 23

Mỗi binh đoàn có bộ sung một số phi đội hàng không hỗ trợ.