Ngày 1 tháng 9 năm 1939, Phát xít Đức xâm lược Ba Lan. Cùng lúc đó, Anh và Pháp đã yêu cầu Đức rút quân do họ bị ràng buộc bởi Hiệp ước Phòng thủ chung Ba Lan-Anh và Liên minh quân sự Ba Lan-Pháp buộc phải tuyên chiến với Đức trong trường hợp xảy ra một cuộc xâm lược như vậy.

Ngày 3 tháng 9 năm 1939, sau khi Đức không thực hiện rút quân, Pháp, Anh và hầu hết các nước thuộc Khối thịnh vượng chung Anh tuyên chiến với Đức nhưng không có nhiều sự hỗ trợ quân sự cho Ba Lan.[8] Họ ít thực hiện hành động quân sự lớn trong cái sẽ được gọi là cuộc Chiến tranh Giả vờ.[9]

Liên Xô cũng bắt đầu cuộc tấn công của mình vào ngày 17 tháng 9 theo Hiệp ước Molotov-Ribbentrop. Hồng quân tiến nhanh chóng và gặp ít kháng cự,[10] bởi các lực lượng Ba Lan đối mặt với họ nhận được lệnh không tham chiến với quân Liên Xô. Khoảng 250.000[1][11] - 454,700[12] binh sĩ và cảnh sát Ba Lan đã bị bắt làm tù binh và bị chính quyền Liên Xô giam giữ. Khoảng một nửa số tù binh được trả tự do hoặc trốn thoát, trong khi 125.000 người bị giam tại các trại do NKVD điều hành.[1] Trong số đó, có 42.400 binh sĩ, chủ yếu là người thuộc sắc tộc Ukraina và Belarus phục vụ trong quân đội Ba Lan và sống tại các lãnh thổ cũ của Ba Lan khi ấy đã bị Liên Xô sáp nhập, và được thả ra vào tháng 10.[11][13][14] 43.000 binh sĩ sinh ra tại Tây Ba Lan, khi ấy thuộc quyền kiểm soát của Đức, được chuyển cho người Đức; đổi lại người Liên xô nhận được 13.575 tù nhân Ba Lan từ phía Đức.[11][14]

Ngoài những quân nhân và viên chức chính phủ, các công dân Ba Lan khác cũng bị trấn áp nếu bị kết tội chống chính quyền. Hàng ngàn thành viên giới trí thức Ba Lan cũng bị bắt giam vì bị kết án là "nhân viên tình báo, sen đầm, địa chủ, những kẻ phá hoại, chủ nhà máy, luật sư và thầy tu."[1] Bởi hệ thống đăng lính của Ba Lan yêu cầu tất cả những người tốt nghiệp đại học không thuộc diện miễn trừ phải đăng ký làm sĩ quan dự bị,[15] NKVD đã bắt giữ một lượng lớn giới trí thức Ba Lan.[ct 2] Theo những ước tính của Viện Tưởng niệm Quốc gia (IPN), khoảng 320.000 công dân Ba Lan đã bị trục xuất sang Liên Xô (con số này bị một số nhà sử học, những người ủng hộ ước tính cũ khoảng 700.000 - 1.000.000 người, nghi ngờ).[17][18] IPN ước tính con số công dân Ba Lan chết dưới chế độ cai trị Liên Xô trong Thế chiến II là 150.000 người (một con số đã được sửa đổi so với ước tính cũ là 500.000).[17][18] Trong một nhóm 12.000 người Ba Lan bị gửi tới trại Dalstroy (gần Kolyma) năm 1940 - 1941, hầu hết là tù binh chiến tranh, chỉ 583 người còn sống sót, họ được thả ra năm 1942 để gia nhập Các lực lượng vũ trang Ba Lan ở phía Đông.[19] Theo Tadeusz Piotrowski, "...trong cuộc chiến và sau năm 1944, 570.387 công dân Ba Lan đã là đối tượng của một số hình thức trấn áp chính trị của Liên Xô."[20]

Ngay từ ngày 19 tháng 9, Dân ủy Nội vụ và Dân ủy hạng nhất về An ninh Quốc gia, Lavrentiy Beria, đã ra lệnh cho NKVD thành lập "Cơ quan quản lý tù binh chiến tranh và những người bị giam giữ" để quản lý tù binh Ba Lan. NKVD nhận các tù binh Ba Lan từ Hồng quân, và tiến hành tổ chức một mạng lưới các trung tâm tiếp nhận và chuyển tiếp và thu xếp việc vận chuyển bằng đường sắt tới các trại tù binh chiến tranh ở phía tây Liên bang Xô viết. Các trại lớn nhất nằm tại Kozelsk (Tu viện Optina), Ostashkov (Đảo Stolbnyi trên Hồ Seliger gần Ostashkov) và Starobelsk. Các trại khác nằm ở Jukhnovo (ga "Babynino"), Yuzhe (Talitsy), ga "Tyotkino" 90 kilômét/56 dặm từ Putyvl), Kozelshchyna, Oranki, Vologda (ga "Zaonikeevo") và Gryazovets.[21]

Kozelsk và Starobelsk chủ yếu giam các sĩ quan quân đội, trong khi Ostashkov được dùng chủ yếu cho các hướng đạo sinh Ba Lan, sen đầm, cảnh sát và cai ngục.[22] Một số tù nhân là thành viên của các nhóm trí thức khác của Ba Lan, như tu sỹ, địa chủ và những người làm trong ngành luật.[22] Con số tù nhân xấp xỉ tại các trại như sau: Kozelsk: 5.000; Ostashkov: 6.570; và Starobelsk: 4.000. Tổng số là 15.570 người.[23]

Theo một báo cáo từ ngày 19 tháng 11 năm 1939, NKVD có khoảng 40.000 tù nhân chiến tranh người Ba Lan: khoảng 8.000 - 8.500 sĩ quan và sĩ quan dự bị, 6.000 - 6.500 sĩ quan cảnh sát và 25.000 binh sĩ và NCO vẫn đang bị giam giữ như tù binh chiến tranh.[1][14][24] Trong tháng 12, một làn sóng bắt giữ khiến một số sĩ quan Ba Lan chưa bị bỏ tù bị giam cầm, Ivan Serov đã báo cáo với Lavrentiy Beria ngày 3 tháng 12 rằng "tổng cộng 1.057 cựu sĩ quan Quân đội Ba Lan đã bị bắt giữ."[11] 25.000 binh sĩ và sĩ quan không chính quy bị đưa vào các trại cưỡng bức lao động (xây dựng đường, công nghiệp nặng).[11]

Khi đã bị đưa vào các trại, từ tháng 10 năm 1939 đến tháng 2 năm 1940, những người Ba Lan phải qua những cuộc thẩm vấn dài dằng dặc và bị các sĩ quan NKVD như Vasily Zarubin lung lạc chính trị. Các tù nhân cho rằng họ sẽ sớm được thả ra sớm, nhưng những cuộc thẩm tra thực tế là một quá trình lựa chọn để quyết định ai là người sẽ được sống và ai sẽ phải chết.[25][26] Theo các báo cáo của NKVD, nếu các tù nhân không thể bị thuyết phục chấp nhận có một thái độ ủng hộ Liên Xô, họ bị coi là "những kẻ thù tiềm năng cứng rắn và không thể thỏa hiệp của chính quyền Xô viết."[25]

Ngày 5 tháng 3 năm 1940, theo một bức thư gửi Joseph Stalin từ Beria, bốn thành viên của Bộ chính trị - Stalin, Vyacheslav Molotov, Kliment Voroshilov và Anastas Mikoyan – đã ký một sắc lệnh hành quyết 25.700 "người quốc gia và phản cách mạng" Ba Lan đang bị giữ tại các trại và các nhà tù tại vùng phía Tây Ukraina và Belarus đang bị chiếm đóng.[27][ct 3] Lý do cho cuộc xử bắn hàng loạt, theo nhà sử học Gerhard Weinberg, là Stalin muốn loại bỏ một phần lớn nhân tài của quân đội Ba Lan trong tương lai:

"Đã có ý kiến cho rằng động cơ của hành động kinh hoàng này [vụ thảm sát Katyn] là để đảm bảo với người Đức về chiến lược chống Ba Lan thực sự của Liên xô. Sự giải thích này hoàn toàn không có cơ sở từ góc nhìn rằng chế độ Liên xô đã cố gắng giữ bí mật vụ xử bắn khỏi chính phủ Đức, đối tượng họ muốn gây tác động.... Một sự giải thích có khả năng hơn khác rằng... [vụ thảm sát] phải được coi như một ý định cho tương lai theo đó sẽ lại có một nước Ba Lan ở biên giới phía tây Liên bang Xô viết. Bởi muốn giữ vùng phía tây đất nước trong mọi tình huống, Stalin có thể chắc chắn rằng một nước Ba Lan được khôi phục sẽ không thể thân thiện. Theo những hoàn cảnh đó, việc loại bỏ đi của Ba Lan một phần lớn lực lượng vũ trang và giới tinh hoa công nghệ sẽ khiến nước này yếu ớt hơn."[28]

Ngoài ra, những người Xô viết nhận ra rằng những tù nhân chiếm một phần lớn trong số những người Ba Lan có trình độ và khuynh hướng không chấp nhận một hành động phân chia Ba Lan lần thứ tư.[1]