На правом крыле Южного фронта 55-й стрелковый и 16-й механизированный корпуса 18-й армии при поддержке 4-й ПТАБР и 1–2 артполков РГК переходят границу и сталкиваются с румынскими войсками. Немецкие дивизии в Румынии не готовы ни к обороне, ни к наступлению и не образуют сплошного фронта. К исходу дня находящиеся у границы румынские войска разбиты, советский 16-й механизированный корпус выходит на оперативный простор. Из данных разведки следует, что немецкие и румынские войска не только не способны нанести удар во фланг Юго-Западному фронту в направлении Проскурова, но их сил недостаточно даже для организации устойчивой обороны. Вечером 18-й механизированный и 2-й кавалерийский корпуса 9-й армии получают задачу нанести удар из района юго-восточнее Ясс навстречу ударной группе 18-й армии. Кроме того, Южному фронту передаются две стрелковые дивизии 7-го стрелкового корпуса, которые начинают погрузку в эшелоны.
К исходу первого дня войны немецкое командование еще не осознает масштаб катастрофы и приходит к выводу, что ситуация не так уж плоха — прорвана оборона только семи-восьми пехотных дивизий, в прорыв вошли мехчасти неустановленной силы. Однако, исходя из довоенных оценок немецкой разведки, эти силы не могут быть очень большими (тем более что большие силы РККА находятся на границах с Финляндией, Турцией и Ираном). Исходя из этих данных, для отражения удара и разгрома вторгшихся соединений планируется собрать две ударные группировки. Одна, в составе группы армий «Центр», — 24-й и 47-й танковые корпуса, 1-я кавалерийская дивизия, должна ударить на северо-запад вдоль течения Западного Буга и срезать под основание прорвавшиеся советские мехчасти. Другая, в составе группы армий «Юг», — 3, 48-й танковые корпуса, должна срезать наступающую советскую группировку 6-й армии ударом из района Томашува на запад. Против советской группировки 5-й армии, наступающей из района Любомля, выдвинуты 267, 255-я пехотные, 99-я легкопехотная дивизии и резервный 14-й танковый корпус. Ударная группа 26-й армии неадекватно оценена немецким командованием, этот удар решено парировать использованием трех дивизий резерва, расположенных в районе Жешува. Ударная группа 21-й армии вообще остается незамеченной. Подвижные группы 21-й армии к исходу дня соединяются с высаженными десантными группами и захватывают на аэродромах под Кросно 40 исправных бомбардировщиков Ю-88.
На самом южном участке советско-германской границы, практически не встречая сопротивления, наступают советские 2-й механизированный и 5-й кавалерийский корпуса. Утром они занимают Кросно и движутся далее, в направлении Тарнува и Кракова. За ними на запад продвигается 33-й стрелковый корпус. 19-й мехкорпус, наступая на северо-запад, выходит к Жешуву, где сталкивается с 125-й пехотной, 100-й легкопехотной и 4-й горнострелковой дивизиями. За город разгораются ожесточенные бои, к вечеру в этот район выходит 30-й стрелковый корпус. Юго-восточнее Жешува соединяются советские 49-й и 8-й стрелковые корпуса. Немецкие 101-я легкопехотная и 257-я пехотная дивизии попадают в окружение. 8-й мехкорпус наступает вдоль реки Сан на Сандомир, вечером 12-я танковая дивизия занимает город. Вслед за 8-м мехкорпусом движется 18-я стрелковая дивизия. 4-й механизированный корпус наступает севернее в направлении Пулавы — Аннополь.
Части 6-го стрелкового корпуса блокируют остатки 97-й легкопехотной дивизии, две дивизии этого корпуса движутся вслед за 66-м стрелковым корпусом. Советский 15-й механизированный корпус движется на Люблин, 66-й и часть сил 6-го стрелковых корпусов разворачиваются фронтом на северо-восток для парирования возможных контрударов из района Замостье. Южнее располагается подвижный резерв — 24-й механизированный корпус. Войска укрепленных районов, дивизии 37, 36, 27, 31-го стрелковых корпусов сковывают противостоящие немецкие пехотные дивизии на фронте от Рава-Русской до Любомля. Против тринадцати немецких дивизий развернуто двенадцать советских, советские дивизии поддерживаются корпусной артиллерией и пулеметно-артиллерийскими батальонами укрепленных районов. Действия советских войск не позволяют немцам снять с этого отрезка границы ни одной дивизии, поскольку на ряде участков немецкие войска отходят, как 262-я дивизия в первый день боевых действий.
Утром немецкие 3-й и 48-й танковые корпуса атакуют 6-й и 66-й стрелковые корпуса. Советские войска усилены 5-й ПТАБР и 5~б артполками, против шести немецких дивизий и приданных 15–20 дивизионов артиллерии развернуто пять советских дивизий, которым придано 30–35 дивизионов артиллерии. Во второй половине дня оборона советских стрелковых частей дополнительно усилена одной дивизией 24-го мехкорпуса, остальные части 24-го мехкорпуса начинают движение вслед за 15-м мехкорпусом в направлении Люблина.
На участке 5-й армии 9-й и 22-й механизированный корпуса занимают Хелм и на подходе к Люблину сталкиваются с немецким 14-м танковым корпусом. Поскольку немецкий корпус является резервным, ему не придано практически никаких резервов, тогда как советские мехкорпуса усилены тремя артполками РГК и инженерными частями. 15-й стрелковый корпус повернут фронтом на север и отражает атаки немецких 267-й и 255-й пехотных дивизий. 63-й стрелковый корпус продвигается на юг и сталкивается с подошедшей 97-й легкопехотной дивизией.
1-я ПТАБР остается в резерве в районе Хелма. К исходу дня к Люблину подходит советский 15-й мехкорпус.
В 4-й армии 6-й механизированный корпус в районе Лукува ведет бой с немецким 46-м танковым корпусом. Немецкий корпус является резервным, состоит из двух дивизий и одного усиленного полка, в то время как 6-й мехкорпус, состоящий из трех полноценных дивизий и корпусных частей, дополнительно усилен двумя артполками РГК. Советские войска имеют преимущество в силах, но существенно продвинуться в течение дня не могут. 47-й стрелковый и 14-й механизированный корпуса разворачиваются фронтом на юго-восток для парирования возможного удара из района Бяла-Подляска. Утром немецкие 47-й и 24-й танковые корпуса и 1-я кавалерийская дивизия атакуют 47-й стрелковый и 14-й механизированный корпуса. Поскольку советские войска усилены 7-й ПТАБР и 5~б артполками, прорвать советскую оборону не удается. После того как в этот район дополнительно подтягивается 20-й механизированный корпус, продвижение немецких дивизий окончательно остановлено.
В 13-й армии 13-й механизированный корпус движется в направлении Варшавы, за ним следует 6-й кавалерийский корпус. За подвижными частями продвигается 44-й стрелковый корпус. 13-й мехкорпус сталкивается с немецкой 78-й пехотной дивизией, против него разворачивается также 17-я пехотная дивизия.
Двум дивизиям 5-го стрелкового корпуса и частям Замбровского УР противостоят четыре боеспособные немецкие пехотные дивизии (23, 7, 268, 263-я). К вечеру с этого участка снимаются две немецкие дивизии, которые совместно с 258-й пехотной дивизией готовятся контратаковать 13-й мехкорпус. Шести дивизиям 2-го и 28-го стрелковых корпусов и частям Брестского УР противостоят шесть немецких пехотных дивизий (292, 252, 134, 31, 45, 34-я). Советские дивизии, как и в полосе Юго-Западного фронта, поддерживаются корпусной артиллерией и пулеметно-артиллерийскими батальонами укрепленного района. С этого участка немецкое командование ни одной дивизии снять не может.
На левом участке Западного фронта советские 21-й стрелковый и 11-й механизированный корпуса ведут бои с немецкими 162-й пехотной дивизией и 57-м танковым корпусом. Советские войска имеют превосходство в силах, к вечеру немецкое командование дополнительно перебрасывает на этот участок 20-ю моторизованную дивизию.
После того как стало понятно, что советские 2, 8, 4-й и 15-й мехкорпуса вышли на оперативный простор, 5-й мехкорпус и 57-я танковая дивизия начинают выдвижение в район Кременец, Броды. Остальные соединения 16-й армии готовятся к погрузке в эшелоны.
Из семи дивизий, перевозимых из Харьковского военного округа, две дивизии 45-го и 67-го стрелковых корпусов к вечеру переходят границу в полосе 21-й и 26-й армий, еще две дивизии — на пути к границе. Три оставшиеся дивизии еще находятся в эшелонах.
Советские воздушно-десантные войска (1, 2, 4-й ВДК) захватывают переправы на Висле от Сандомира до Варшавы. Воздушно-десантным войскам передается вновь сформированный особый отряд транспортной авиации на самолетах ПС-84, мобилизованных в РККА из Аэрофлота. Высаженные для захвата аэродромов десантные группы частью уничтожены, частью перешли к партизанским действиям. Результатом их действий являются более 300 уничтоженных и захваченных исправными немецких самолетов, в результате чего боевая мощь 2-го и 4-го немецких воздушных флотов значительно ослаблена.
Вечером немецкое командование принимает решение — 3-й танковой группе в составе четырех танковых, трех моторизованных и трех пехотных дивизий перейти в наступление в направлении Сувалки — Брест, 4-й танковой группе в составе трех танковых, двух моторизованных и двух пехотных дивизий сосредоточиться в районе Варшавы и нанести затем удар в направлении Варшава — Брест навстречу 2-й танковой группе.
Утром 18-й механизированный и 2-й кавалерийский корпуса 9-й армии Южного фронта начинают наступление на соединение с ударной группой 18-й армии. Советским войскам противостоят румынские дивизии, оборона которых прорвана за несколько часов. К вечеру передовые отряды 18-го и 16-го мехкорпусов соединяются в тылу немецких и румынских войск.
В середине дня 2-й мехкорпус занимает Тарнув. Южнее продвигается 5-й кавкорпус, который выходит к реке Дунаец и движется дальше. 12-я танковая дивизия 8-го мехкорпуса внезапным ударом овладевает Кельце, две другие дивизии 8-го мехкорпуса форсируют Вислу в районе Сандомира и юго-западнее. Вечером к Сандомиру подходит также 18-я стрелковая дивизия. В районе Жешува советские 19-й механизированный и 30-й стрелковый корпуса блокируют немецкие 125-ю пехотную, 100-ю легкопехотную и 4-ю горнострелковую дивизии. 8-й и 49-й стрелковые корпуса продолжают блокировать немецкие 101-ю легкопехотную, 257-ю пехотную дивизии в районе Ярослава, утром две дивизии 8-го стрелкового корпуса начинают движение к Жешуву. 4-й механизированный корпус выходит к Висле на участке Пулава — Аннополь. При этом части корпуса занимают круговую оборону у мостов через Вислу, не образуя сплошного фронта. Основные силы корпуса — в районе Пулавы готовятся к удару на Демблин в тыл немецкому 46-му танковому корпусу.