Більшість оунівців в Україні не підтримувала узгодження дій із німцями, тому Крайова екзекутива ОУН, щойно розпочалася Друга світова війна, оголосила мобілізацію членства. Таким чином вона убезпечила їх від призову у польську армію і дістала можливість самостійно втілити плановане повстання.
Тим часом польська влада в перший тиждень війни посилила репресії проти українців: інтерновано близько семи тисяч активістів громадсько-політичного життя, сталося кілька випадків убивств українців як підозрілих у нелояльності, було спалено кілька українських сіл.
10 вересня члени ОУН захопили місто Миколаїв на Львівщині. Упродовж кількох днів українську владу встановлено також у довколишніх селах. Для швидкого придушення цього повстання сюди стягнули поліцію з усього повіту, їй на допомогу прислали підрозділи з Дрогобича, Самбора, Бережан, Станиславова. Загальна кількість сил становила близько 3000 вояків.
Незважаючи на чисельну, збройну та професійну перевагу війська й поліції, повстанці чинили завзятий опір. Біля села Надітич стався бій, у якому, згідно зі звітом ОУН, повстанський підрозділ з 18 осіб вбив 43 поліцаїв. Здолавши опір, поліція увійшла в село, розстріляла директора місцевої школи Михайла Святого та священика Романа Божика, спалила 180 будинків.
Паралельно повстання за участі оунівців спалахують в інших повітах Галичини й перекидаються на Волинь. На теренах Полісся місцевий провідник ОУН Петро Башук створив повстанські відділи під назвою Поліське Лозове Козацтво, які налічували 218 осіб. Це формування нападало на польське військо та поліцію, а 22 вересня навіть захопило місто Дорогочин.
Реакція влади на внутрішні заворушення у момент, коли почалася війна із зовнішнім ворогом, була жорстокою. Підпоручник польської армії, який брав участь у придушенні повстань, Кароль Вітольд Дашкевич згадує: «15 вересня отримав наказ вийти з 50-ма найкращими вояками до села Надітичі, де 2 компанії поліції від ранку здобували село /.../. Оборонялося аж до вечора до 19 години. Коли над’їхав, село вже було здобуте при втратах поліції 7 вбитих і 20 важко поранених. Село було спалене. Зловлений піп і вчитель розстріляні». Інший польський командир, Вітольд Заянчковський, який діяв на Волині, писав: «Кожне село, з якого стріляли до наших військ, спалено, а затриманих зі зброєю в руках розстрілювали».
Незважаючи на жорстокі дії польських вояків, активний розвиток повстань перервався тільки після приходу 17 вересня на Західну Україну Червоної армії, яку з хлібом-сіллю зустрічали прокомуністично налаштовані українці. Вони теж з ентузіазмом сприйняли початок війни та падіння польської держави, щиро вірячи в «торжество історичної справедливості», яким стало для них приєднання земель Західної України до УРСР.
Але сутички між українцями й поляками відбувалися навіть після встановлення червоної адміністрації. У доповіді НКВД від 29 вересня 1939 р. зафіксовано прибуття в місто Городницю Житомирської області понад 200 українців, мешканців волинських сіл Людвипіль та Устє, які втекли, рятуючись від колишніх польських жандармів, що погрожували їм розправою за спроби повернути забрані раніше будинки та земельні ділянки.
Загальний звіт підпільників про події першої половини вересня під назвою «Результати повстань на Західній Україні у вересні 1939 року» свідчить: повстання відбулися в 20 повітах, 183 населених пунктах, участь у них узяли 7729 осіб. Під час боїв із польською поліцією та армією знищено не менше 5 українських сіл, оунівці, відповідно, знищили 4 польські колонії. Втрати українців ― 160 вбитих, 53 поранених, польські ― 796 вбитих, 36 поранених. Проте всі ці локальні виступи так і не переросли в загальнонаціональне повстання. Польські автори часто подають ці повстання як антипольські, іноді говорять про них як про початок масового знищення поляків. Хоча документи чітко показують, що метою повстання було відродження української держави, а не винищення поляків. Місцеві пропагандисти ОУН підготували тоді листівки зі зверненням до поляків. У них сформульовано заклик не виступати проти відділів ОУН і бути лояльними до встановлюваної української влади.
У вересні 1939 р. паралельно з виступами українських націоналістів почалися повстання, організовані комуністами. Особливо багато їх було на Волині та Поліссі. На думку американського історика Яна Томаша Гросса, ці заворушення були не тільки місцевою ініціативою, але значною мірою були спровоковані й підтримувані радянською владою. На підтвердження своєї тези він наводить багато випадків, коли учасники таких акцій після встановлення нової влади ставали її офіційними представниками в міліції чи в місцевих органах влади.