Большевики находились в эйфории. 24 июля Сталин писал Ленину, что «теперь, когда мы имеем Коминтерн, побежденную Польшу и более или менее сносную Красную Армию… было бы грешно не поощрять революцию в Италии. Нужно признать, что мы уже вступили в полосу непосредственной борьбы с Антантой… поэтому на очередь для Коминтерна нужно поставить вопрос об организации восстания в Италии и в таких еще не окрепших государствах, как Венгрия, Чехия (Румынию придется разбить)».
30 июля Каменев вновь требовал от войск: «наступление на польском фронте вести с прежним напряжением и энергией… дабы в кратчайшее время абсолютно уничтожить польскую армию». В этих условиях командование Западного фронта всякими уловками затягивало согласование процедуры перехода польской военной делегацией линии фронта, оттянув его до 30 июля.
Тем временем для расширения социальной базы режима польское правительство еще 15 июля добилось одобрения сеймом принципов аграрной реформы. 24 июля в Варшаве было создано правительство национальной обороны с участием всех политических сил, а 25 июля в Польшу прибыла англо-французская военная миссия и начали прибывать военные грузы с Запада.
27 июля Пилсудский отдал директиву, требовавшую от войск удержать фронт по линии река Западный Буг— Остров-Граево и организовать контрудар от Брест-Литовска на север и от Острова на восток. С целью поддержания порядка в армии, деморализованной поражениями, и борьбы с дезертирством польское руководство ввело чрезвычайные и полевые суды.
Тем временем 24 июля, после трех дней напряженных боев, советские войска Западного фронта прорвали линию Гродно—река Неман—река Шара—Слоним. Форсировав Неман и Шару, 25 июля большевики вступили в город Волковыск, 27 июля — в Осовец и Пружаны, 29 июля — в Ломжу, а 30 июля был занят Кобрин. 1 августа Красная Армия вступила в Брест, 3 августа большевики заняли Остров, а 6 августа — Остроленку. Польское сопротивление усилилось, и в течение недели войска 16-й армии и Мозырской группы не могли форсировать Западный Буг.
30 июля в Белостоке был создан Временный революционный комитет Польши (Польревком) в составе Ю. Мархлевского, Ф. Дзержинского, Ф. Кона и Э. Прухняка, для обеспечения деятельности которого Москва выделила 1 млрд руб. Задачей Польревкома являлась подготовка советизации Польши, но нехватка подходящих кадров и слабое знание местных условий привело к тому, что население в массе осталось безучастным к его начинаниям. Особенно повредила имиджу Польревкома попытка решения аграрного вопроса по российскому образцу: тогда как польские крестьяне стремились получить помещичью землю в личную собственность, на ней стали создавать социалистические хозяйства. На Украине еще 8 июля был создан Галицийский революционный комитет (Галревком), в который вошли В. Затонский, М. Баран, Ф. Конар, И. Немоловский, К. Литвинович и др. Работа Галревкома велась под общим лозунгом изгнания поляков, и 1 августа в Тарнополе была провозглашена государственная самостоятельность Восточной Галиции с задачей установления советской власти. Однако в целом население, хотя и радовалось уходу поляков, разделилось по вопросу об ориентации на Европу или Москву.
На Юго-Западном фронте 1-я Конная армия, развивая наступление на Львов, 26 июля овладела Бродами, а к 28 июля на широком фронте с боями форсировала реку Стырь, заняла Буск и вышла к Западному Бугу. Севернее войска 12-й армии, форсировав реки Стырь и Стоход подходили к Ковелю. На юге 14-я армия прорвала польскую оборону и 26 июля овладела Тарнополем. Однако фланги 1-й Конной оказались неприкрытыми, и, воспользовавшись этим и подтянув подкрепления, 2-я и 6-я польские армии 29 июля нанесли контрудар на Броды. Завязались ожесточенные бои, в ходе которых 1-я Конная армия отступила на восток. 3 августа поляки вернули Броды и Радзивилов.
Пока польские войска сдерживали советское наступление на рубеже Западного Буга, польское командование с участием французской миссии генерала М. Вейгана разработало новый план военных действий, согласно которому, планируя укрепление и защиту Варшавы, поляки одновременно готовили удар южнее — на люблинском участке, в тыл и фланг главным силам Западного фронта, которые наступали в обход Варшавы с северо-востока. Южный участок фронта в период боев за Варшаву стал рассматриваться поляками как второстепенный, имевший задачей прикрытие Львова и нефтяного бассейна Галиции.
Польские войска были разделены на три фронта: Северный, Средний и Южный. Северным фронтом командовал генерал Ю. Галлер. В его составе находились три армии, из которых 5-я армия (генерал Сикорский) должна была обороняться на р. Вкра севернее Варшавы, 1-я армия (генерал Ф. Латиник) — на подступах к Варшаве, 2-я армия (генерал Б. Рой) получила задачу обороняться на левом берегу Вислы на рубеже Гура-Кальвария — Конвенице.
Средний фронт под командованием генерала Рыдз-Смиглы (с 14 августа — Пилсудского) составлял маневренную группу войск. Главной ударной силой этого фронта была 4-я армия (генерал Скерский), сосредоточенная в районе Демблин—Люблин. Основным направлением ее действий был Миньск-Мазовецкий (Ново-Минск). Правее сосредоточивалась ударная группа 3-й армии под командованием генерала Рыдз-Смиглы (1-я и 3-я пехотные дивизии легионеров, 4-я кавбригада и кавбригада майора Яворского). Южнее развертывались остальные части 3-й армии (генерал Зелинский), которые должны были обеспечить фланги и тылы района сосредоточения ударной группы, а затем, оставив конницу для прикрытия, наступать в северо-восточном направлении.
Южный фронт под командованием генерала Ивашкевича в составе 6-й армии (генерал Еджеевский) и петлюровской Украинской армии должен был прикрыть Восточную Галицию.
В это время командование Западного фронта разрабатывало план наступления на Варшаву. Войска этого фронта насчитывали около 101,3 тысячи штыков и сабель, несколько уступая противнику по численности. 10 августа командование Западного фронта отдало приказ войскам о наступлении на Варшаву. Все четыре армии фронта: 4-я, 15-я, 3-я и 16-я, а также 3-й кавалерийский корпус должны были наступать в обход Варшавы с севера.
К 11 августа войска Западного фронта вышли на линию Цеханув—Пултуск—Вышкув—Седлец—Лукув— Коцк. На фронте южнее Варшавы протяженностью 160 км оставалась слабая Мозырская группа.
Тем временем 12 августа РВС Юго-Западного фронта поставил 1-й Конной армии задачу овладеть Львовом и выйти на р. Сан. С утра 13 августа кавалерия вновь втянулась в бои за Львов. Прорвав оборону противника на р. Западный Буг, 17 августа 1-я Конная штурмовала Львов, но полякам удалось удержать город. Фактически на львовском направлении большевики (около 43,1 тысячи бойцов) оказались скованными активной обороной противника.
13 августа 1920 года началось сражение на Висле. По мере приближения большевиков к Висле и столице Польши сопротивление польских войск возрастало. 21 — я и 27-я дивизии РККА овладели сильным опорным пунктом — городом Радзимином, находящимся в 23 км от Варшавы. Прорыв в районе Радзимина создал непосредственную угрозу Варшаве. В связи с этим генерал Галлер приказал ускорить начало контрудара 5-й польской армии и ударной группировки на реке Вепше. Подбросив две свежие дивизии из резерва, польское командование предприняло 14 августа яростные контратаки, пытаясь восстановить положение в районе Радзимина. В боях под Радзимином у большевиков начались серьезные проблемы с боеприпасами и особенно снарядами.
Однако Главное командование, не знавшее состояния войск на фронте, требовало скорейшего взятия Варшавы. 14 августа Троцкий призывал большевистские войска: «Герои! Вы нанесли атаковавшей нас белой Польше сокрушающий удар. Тем не менее преступное и легкомысленное польское правительство не хочет мира… Сейчас, как и в первый день войны, мы хотим мира. Но именно для этого нам необходимо отучить правительство польских банкротов играть с нами в прятки. Красные войска, вперед! Герои, на Варшаву!».
14 августа перешла в наступление 5-я польская армия. Севернее Варшавы ее кавалерийская группа в 10 утра 15 августа ворвалась в Цеханув, где находился штаб 4-й армии. Беспорядочное бегство штаба армии привело к утрате им связи как со своими войсками, так и со штабом фронта, в результате весь правый фланг остался без управления. Получив сведения о действиях противника севернее Варшавы, командование Западного фронта приказало войскам 4-й и 15-й советских армий разбить вклинившегося между ними противника, но неорганизованные контрудары не принесли никаких результатов. 14 августа по приказу Троцкого главком потребовал от войск Западного фронта занять Данцигский коридор, отрезав Польшу от военных поставок Антанты. В ходе боев на подступах к Варшаве 14–15 августа большевики все еще вели ожесточенные бои за Радзимин, в конце концов занятый противником, а 8-я стрелковая дивизия 16-й армии прорвалась к Висле у Гуры—Кальварии, но эти успехи достигались уже на пределе сил. Вести с фронта свидетельствовали, что инициатива начинает быстро переходить к полякам.