Переговори відновилися в другій половині вересня 1920 р., коли воєнна ситуація змінилася на користь поляків. На той час на заході більшовики зазнали нищівної поразки під Варшавою й Львовом, а на півдні мали клопоти з білим генералом П. Врангелем, війська якого зайняли Олександрівськ і наближалися до Катеринослава, і селянською армією Н. Махна, що активно діяла в приазовських степах. Намагаючись не допустити можливого союзу Польщі з П. Врангелем (якого активно підтримували французи) і будь-що уникнути війни на два фронти, більшовицькі лідери стали більш поступливими. 23 вересня було затверджено нові, значно м’якіші радянські умови миру. Кремль погоджувався відсунути лінію кордону далеко на схід від Бугу й уже не вимагав від Польщі роззброїтися, ліквідувати військове виробництво й скоротити армію.
Пропозицію було прийнято, і переговори відновилися. Цього разу вони відбувалися в Ризі, на нейтральній території. З радянського боку в перемовах брала участь змішана делегація, члени якої представляли не тільки Росію, а й маріонеткову радянську Україну зі столицею в Харкові. Уже на першому засіданні польські дипломати офіційно визнали повноваження більшовицьких представників, що автоматично означало й фактичне визнання радянської України та розрив союзу з УНР. Заступник керівника польської делегації С. Грабський, відповідаючи на запитання здивованих журналістів, заявив, що Польща не має зобов’язань перед С. Петлюрою, оскільки раніше підписану з ним Варшавську угоду так і не ратифікував парламент. Водночас офіційних представників УНР на чолі з А. Лівицьким, які теж прибули до латвійської столиці, не допустили до переговорної зали.
12 жовтня було підписано польсько-радянську угоду про перемир’я та прелімінарні умови майбутнього миру. Згідно з цим документом, демаркаційна лінія в Україні проходила значно західніше від чинної на той час лінії фронту. Бойові дії припиняли, починаючи з 00.00 годин 19 жовтня. Такий режим встановлювали терміном на два тижні з можливістю його пролонгації в разі обопільної згоди сторін. Ворожі війська розділяла нейтральна смуга завширшки 15 км. Поляки зобов’язувалися не надавати жодної допомоги й підтримки Армії УНР, але відмовилися її роззброювати, як того вимагали більшовики. Українські військові частини й установи могли перебувати в межах Речі Посполитої до 2 листопада (коли спливав останній термін обміну грамотами щодо ратифікації угоди про перемир’я між поляками й більшовиками), після чого їм належало остаточно залишити польську територію. Відповідно до цієї умови на східний берег Збруча було відправлено весь постійний і змінний склад та все майно Української збірної станиці з Ланцута. Водночас Військова місія УНР, котра й надалі продовжувала свою діяльність, було про людське око перейменована на Українську військово-ліквідаційну комісію.
З формальної точки зору досягнуте в Ризі перемир’я стосувалося тільки польських військ і жодним чином не зобов’язувало українців припиняти бойові дії. Однак командування Дієвої армії УНР вирішило скористатися моментом і зробити паузу для перегрупування сил, поповнення й відпочинку військ, які втомилися після майже місячного безперервного наступу.
18 жовтня, у день настання перемир’я на фронті, польський верховний головнокомандувач маршал Ю. Пілсудський звернувся до українських військ із прощальним листом, у якому, зокрема, писав: «Наша армія пам’ятає криваві бої, у яких українські війська постійно брали участь як у дні перемог, так і в години випробувань. Спільно пролита кров і братські могили заклали наріжний камінь взаємного порозуміння й дружби наших народів. Зараз, після двох років важкої боротьби з варварським напасником, я проводжаю прекрасні війська УНР і стверджую, що у найважчі моменти, у нерівних боях, вони високо несли свій прапор, на якому написано гасло „За нашу і вашу свободу!“, що є свідченням віри кожного чесного солдата».
Вимушена пауза в бойових діях дала можливість Дієвій армії УНР відпочити, поповнити свої лави новобранцями, упорядкувати тили й налагодити постачання всім необхідним. На звільненій території здійснювали мобілізацію населення, однак через відсутність зброї більшість призваних до служби людей залишалася в обозах. На позиціях були влаштовані майстерні, де лагодили зброю, перечищали заіржавілі набої, що були знайдені в селян, шили обмундирування, черевики, зимові кожухи, робили сідла й навіть списи для кінноти. В обмін на цукор, який зберігався на складах цукроварень, Польща та Румунія постачали для армії сіль, нафту, шкіру, сукно, білизну, мануфактуру, медикаменти тощо. Найбільш гострим питанням було забезпечення військ боєприпасами. Кожен рушничний набій, кожен гарматний Снаряд мав колосальну вартість (про це свідчить, зокрема, наказ Головної команди війська УНР № 67 від 10 жовтня 1920 р. «Бережи набої!»). Армійські запаси були майже повністю вичерпані. Спеціальні відділи, сформовані із селянських дітей, за гроші шукали набої навіть на дні Дністра, де за чутками під час Першої світової війни затонула баржа з боєприпасами. Однак усі заходи мали лише мінімальні результати. На початку листопада 1920 р. у середньому на одну рушницю припадало 10—40 набоїв, на кулемет — 2000—3000, на гармату — 50— 100 гранат чи шрапнелей. До того ж значна кількість боєприпасів втратила свої балістичні якості, наприклад, половина снарядів просто не вибухала. У такому стані перебували українські війська напередодні завершення тимчасового перемир’я.
Польсько-радянське перемир’я серйозно ускладнило стратегічне становище українських військ, оскільки надалі вони мали самостійно протистояти значно сильнішому противнику. Зокрема, у разі подальшого наступу на схід лівий фланг Дієвої армії УНР міг потрапити під ворожий удар із півночі. Очевидно, прагнучи допомогти своєму українському союзникові, поляки доклали зусиль для налагодження його співпраці з російською 3-ю армією генерала Б. Пермикіна та кінною козацькою дивізією осавула В. Яковлєва. Обидва формування були створені за сприяння Російського політичного комітету в Польщі, на чолі якого стояв Б. Савінков. Комітет визнав уряд УНР і передав свої військові сили в оперативне підпорядкування командування української Дієвої армії. При цьому козача дивізія осавула В. Яковлєва (станом на 10 листопада 772 шаблі, 38 кулеметів та 4 гармати) на засадах внутрішньої автономії увійшла безпосередньо до складу Дієвої армії УНР, маючи завдання забезпечувати її відкритий лівий фланг і діяти в напрямку на Вінницю. 3-я армія генерала Б. Пермикіна (станом на 10 листопада 2700 багнетів, 400 шабель, 52 кулемети й 12 гармат) мала наступати на Бердичів і далі на Козятин.
Також із поляків-уродженців Наддніпрянщини за ініціативи маршала почалося формування добровольчого загону (дивізії), котрий мав воювати на боці УНР. Його командиром Ю. Пілсудський призначив підполковника В. Славека — свою довірену особу. Місцем формування польсько-українського загону було визначено волинське місто Кременець, куди прибували добровольці. Підполковникові В. Славеку вдалося домогтися згоди 5-го відділу Верховного головнокомандування Війська польського, який займався кадровими питаннями, на відкомандирування у своє розпорядження офіцерів-уродженців України. Деякі з них прибували разом зі своїми підлеглими, які також висловлювали бажання служити в польсько-українському загоні. Наприклад, ротмістр Крук-Стржелецький привів із Віленщини цілий кавалерійський ескадрон, а поручик Романишин — значну частину варшавського вартового батальйону. Окрім того, були зафіксовані випадки, коли демобілізовані після перемир’я вояки польської Добровольчої армії, прагнучи й надалі продовжувати боротьбу з більшовиками, були готові перейти на українську службу.
У сучасній польській історіографії немає єдиної думки щодо організаційної структури та чисельності польсько-українського добровольчого загону. Так, професор 3. Карпус, спираючись на документи польського Верховного головнокомандування, стверджує, що це формування складалося з двох піхотних батальйонів, двох кавалерійських ескадронів, кінно-артилерійської батареї (4 гармати) та штабного підрозділу. Загальна чисельність формування, за словами науковця, становила приблизно до 1200 вояків. Водночас історик Я. Бруський, посилаючись на нотатки колишнього міністра охорони здоров’я в уряді УНР С. Стемповського, указує, що загін так і не досягнув бойової готовності, маючи станом на 5 листопада 1920 р. у своїх лавах лише 16 офіцерів та 168 солдатів. Подібну інформацію знаходимо й у спогадах одного з польських офіцерів, який у 1920 р. був тісно пов’язаний із підполковником В. Славеком. За його словами, «у Кременці зібралося кількасот добровольців: одні — завзяті та ідейні <...> інші — з авантюрною жилкою, що йшли за новими пригодами». Зазначимо, що окремі підрозділи добровольчого загону встигли взяти участь у фінальних боях із більшовиками наприкінці листопада 1920 р.