После того как стало понятно, что советские 2-й 8-й, 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-й, 2-й, 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.
Третий день боевых действий.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 Келыде, 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.
Остатки немецкой 97-й легкопехотной дивизии окончательно разбиты, блокировавшая их дивизия 6-го стрелкового корпуса соединяется с основными силами корпуса. Немецкие 3-й, 48-й танковые корпуса продолжают атаковать 66-й, 6-й стрелковые корпуса и одну дивизию 24-го механизированного корпуса. Атаки безуспешны. Две дивизии 24-го механизированного корпуса продолжают движение в направлении Люблина.
Советский 15-й мехкорпус внезапным ударом занимает Люблин. Части немецкого 14-го танкового корпуса оказываются в окружении. 63-й стрелковый корпус, отбрасывая немецкую 99-ю легкопехотную дивизию, продвигается на юг.
6-й механизированный корпус продолжает атаковать немецкий 46-й танковый корпус. Дивизию СС «Рейх» приходится отвести в район Демблина для парирования угрозы с юга, в итоге 6-й мехкорпус выбивает немецкие войска из Лукува.
Немецкие 47-й и 24-й танковые корпуса, усиленные 1-й кавалерийской дивизией, продолжают атаковать советские 47-й стрелковый, 14-й и часть сил 20-го механизированных корпусов. Атаки безуспешны. Две дивизии 20-го мехкорпуса движутся на запад севернее 6-го мехкорпуса. За 20-м мехкорпусом в прорыв входит 155-я стрелковая дивизия.
44-й стрелковый и 13-й механизированный корпуса ведут бои с пятью немецкими пехотными дивизиями. 6-й кавалерийский корпус сталкивается с резервом группы армий «Центр» — 293-й пехотной дивизией.
В район Радома и Кракова выбрасываются советские десанты.
5-й механизированный корпус и 57-я танковая дивизия получают приказ — двигаясь форсированным маршем, через сутки выйти в район Радзехува. Остальные соединения 16-й армии грузятся в эшелоны.
Наступление 3-й танковой группы терпит неудачу. Против восемнадцати немецких дивизий развернуто одиннадцать советских. Советская оборона опирается на укрепленные районы — Гродненский и Осовецкий, в которых развернуто 16 пулеметно-артиллерийских батальонов. В качестве полевого заполнения укрепленные районы занимают шесть стрелковых дивизий, усиленных корпусной артиллерией. Между укрепленными районами действует ударная группировка — две стрелковые дивизии и подвижная группа в составе 11-го мехкорпуса, 8-й ПТАБР и 1–2 артполка РГК. Подтверждаются теоретические построения — с помощью укрепленных районов сдерживаются в полтора раза превосходящие (в дивизиях) силы противника.