波兰在历史上曾被瓜分过3次，最后一次是在1795年，普鲁士、奥地利和俄国三国共同肢解波兰，从此波兰作为一个独立的国家不复存在，波兰人开始了长达100多年争取独立的斗争。第一次世界大战结束后，俄国和德国被严重削弱，波兰重新获得独立，但俄国和德国从自身利益出发，总认为一个独立的波兰对自己是威胁，何况又是出现在原来属于“自己的”版图内，这就是波兰同东西两个暂时衰弱的强邻打交道时的基本背景。
“一战”结束后，波、德边界争执解决后，两国曾有过一段友好的时期，希特勒肢解捷克斯洛伐克时，波兰也分得一杯羹。德波两国的破裂点是“但泽走廊”问题。当初列强为了让波兰获得出海口，强行在《凡尔赛和约》规定：维斯托拉河口、但泽及整个三角洲地区应组成国际监督下的自由市场，享有自由税权；给予波兰以港口设备使用的权利，并将该市的管理权交付波兰。这样一来，德国被从内陆通向波罗的海的“波兰走廊”一分为二，东普鲁士部分与德国本土被隔开了。但是德国如果收回“但泽走廊”，把东普鲁士与德国本土重新连成一片，波兰就会失去唯一的出海口而成为一个内陆国家。这种格局表明德波两国的关系在本质上是水火不相容的。德国前国防军领导人冯·塞克特将军早在1922年就表明了此种态度：“波兰的存在对德国生存的基本条件来说是不能容忍的，不能并存的。波兰必须去掉——由于它自己内在的孱弱并且由于俄国行动的结果——也一定会在我们的协作下去掉……消灭波兰必须成为德国政策的一个根本目标……是可以利用俄国并且在俄国的协助下达到的。”塞克特的话可谓一语成谶。
希特勒侵占捷克斯洛伐克后不久，于1939年1月5日接见波兰外交部长贝克上校时表示：但泽是德国人的，它永远是德国人的，而且迟早要成为德国的一部分。波兰政府态度强硬，表示拒绝。希特勒原想利用波兰人一贯仇视俄国的心理，在未来同苏联作战时找个帮手，不过前提是归还但泽，不料其态度如此强硬，遂决心征服波兰。就在德波关系骤然紧张起来时，外交上感到被希特勒愚弄的英国首相张伯伦，一改慕尼黑绥靖政策和软弱姿态，在没有和传统盟友俄国的协商下，单方面声明若波兰一旦遭受德国入侵，英国将不惜一战，法国紧跟其后附和英国。
德国与西方国家的关系因“但泽走廊”问题而日趋紧张，一直被排斥在欧洲事务之外的苏联突然身价百倍，其态度对双方变得举足轻重起来。1939年8月11日，英法派出杜芒克将军率领的军事代表团抵莫斯科，同伏罗希洛夫为首的苏联军事代表团进行谈判，以建立反对德国侵略的政治军事联盟。整个谈判的关键问题是苏军能否通过波兰领土与德国交战，由于波兰政府冥顽不灵，坚持在任何情况下苏军不得进入波兰的态度，谈判变得毫无意义。就在英法与莫斯科接触的同时，德国也迫不及待地对苏联的态度来了个180度的大转弯，极力表示要和苏联改善关系，并表示从波罗的海到黑海之间存在的问题，都能得到澄清和双方满意的解决。这显然暗示德国愿意和苏联协商划分东欧的势力范围，而德国的迫不及待和低姿态表明，将尽可能地满足苏联的愿望。对苏联来说，希特勒出的大价钱是英法方面出不起的。
苏联尚未从内耗中恢复过来，还未做好战争准备，它不愿为英法火中取栗，何况亚洲那边日本正咄咄逼人，出于自身利益的考虑，苏联决定中止与英法的谈判，同德国签订《苏德互不侵犯条约》。另附双方一项秘密协议。其内容如下：
值此德国和苏俄互不侵犯条约签字之际，在此签字的全权代表在严守机密的会谈中讨论了在东欧划分两国各自的利益范围的问题。
⒈一旦在波罗的海国家（芬兰、爱沙尼亚、拉脱维亚、立陶宛）所属的领土上发生领土的或政治的变动时，立陶宛的北部边界应为德国和苏联两国利益范围的边界。
⒉一旦在波兰国家所属的领土上发生领土的或政治的变动时，德国和苏联两国的利益范围将大体上以那累夫河、维斯托拉河和桑河一线为界。
出于缔约双方的利益考虑，是否需要维持一个独立的波兰以及这个国家的边界应如何划定的问题，只有在今后政治局势的发展中方能予以明确规定。在任何情况下，两国政府都将以友好的谅解来解决这个问题。
签订《苏德互不侵犯条约》和上述秘密协定书的时间是1939年8月23日，它决定了波兰被瓜分的命运，这也是历史上德国人和俄国人第四次瓜分波兰。
波兰的地理位置夹在东边俄国和西边德国两大宿敌之间，波兰一向以这两个国家为假想敌。鉴于德国已是战败国，苏俄就成为了主要假想敌，波兰总参谋本部早在1935年就制定了针对苏联的“东方方案”，直到1939年3月，德国提出“但泽走廊”问题后，才着手制定对付德国的“西方方案”。
波兰军队是一支落后于时代的军队，波兰统帅部有一颗骑兵的心灵，他们对骑兵的关注远远超过军队机械化建设，他们对即将到来的机械化战争既没有预见，也不具备建设机械化军队的工业和技术能力。波兰军事当局认为骑兵是达到决定性目标的机动手段，骑兵必须填补陆军中技术运动工具的缺乏，正是骑兵这个“军队之王”担负着摧毁敌人的反抗意志，从心理上瓦解敌人并削弱其斗志的任务。他们甚至幻想着一旦击退德军边境进攻后，即以骑兵集团远征柏林，显然这是二战中的一大笑柄。很明显，波兰统帅部对德军即将采用的大规模使用机械化装甲部队与战术空军协同的作战样式，缺乏足够的估计。另外，波兰统帅部还期望：“要促使西方国家在战争一开始时就自动行动起来，进而从一开始就变波德战争为德国同西方国家和波兰同盟之间的战争，只有在这种条件下方能期望取得完全和彻底的胜利。”
基于这种指导思想，波军具体作战部署是：临边境线展开由6个集团军和1个独立战役群组成的战略第一梯队，后面留有1个集团军和若干个战役集群作总预备队。主要集团军有：
“莫德林”集团军，司令为普谢齐米尔斯基·克鲁科维奇将军，辖2个步兵师和2个骑兵旅，负责抗击东普鲁士方向的德军。如“莫德林”集团军作战失利，应向维斯托拉河和那累夫河方向退却，并在此地区设防固守。“维什科夫”集群的3个步兵师作为总预备队之一部，负责加强它。
由5个步师兵和1个骑兵旅组成“波莫瑞”集团军，博尔特诺夫斯基将军任司令，在“但泽走廊”展开，阻挡来自波美拉尼亚的德军进攻。
在向西突出的波兹南西部地区，配置由库特谢巴将军指挥的“波兹南”集团军，共4个步兵师和2个骑兵旅。任务是防守法兰福克、波兹南方向，对德军南北集团造成威胁，如可能的话，对由波美拉尼亚和西里西亚之敌进行侧击。
鲁梅尔将军指挥的“罗兹”集团军部署在瓦尔塔河和维达夫卡河地区，共4个步兵师、2个骑兵旅，掩护通往罗兹和华沙的方向。
席林将军指挥“克拉科夫”集团军布置在琴希托霍瓦、卡托维兹和克拉科夫地区，有7个步兵师，1个装甲摩托化旅，1个山地步兵师，1个骑兵旅，任务是保卫西里西亚工业区，并协助“罗兹”集团军掩护华沙方向。
在“克拉科夫”和“罗兹”集团后面配置顿布·别尔纳茨基将军的“普鲁士”集团军，共8个步兵师、1个骑兵旅。这个集团是主要战役方向上的第二战略梯队，对由腊多姆斯科向皮沃特勒库夫进攻之敌进行侧击，并保证击溃之。
法布里奇将军指挥的“喀尔巴阡”集团军，共2个步兵师、2个山地骑兵旅、1个装甲摩托化旅，任务是保卫波兰南部边界。
波兰共投入军队100万人，39个步兵师，11个骑兵旅，2个摩托化旅，3个山地步兵旅，220辆轻型坦克，650辆超轻型坦克，火炮迫击炮4300门，作战飞机407架。
波军这种部署事后看来是一种自取灭亡的部署，波德边境线原长1250英里，后来德国并吞捷克后，波德边境线又增加了1750英里，差不多共3000英里。波兰整个西部地区，包括重要的西里西亚重工业区都处于德国的三面包围中，犹如一片舌头，夹在德国张开的上下牙床之间。战略势态已如此糟糕，但波兰统帅部因对机械化战争的无知，几乎将全部主力放进三面被围的“舌形地区”，更糟糕的是把部队沿贴着漫长而呈半圆形的边境线展开，仿佛是一把打开的纸扇。从防御来看也没有战略纵深，或是根本没打算防御。而从使用的兵种来看，坦克兵只是一种小小的点缀，空军的力量更是单薄，看来当时军事学界对陆战和空战最新思想的热烈讨论声，对波兰人有如东风贯耳。
德国入侵波兰的作战部署是根据1939年4月3日，希特勒颁布的“白色方案”制定的。“白色方案”中的作战要点如下：
……
（三）国防军的任务：
国防军的任务是歼灭波兰的军事力量。为达到此目的，必须做好准备，为求达成进攻的突然性，秘密的或公开的总动员将尽可能推迟到进攻日前一天才下令进行……
（四）国防军各军种的任务：
1.陆军
在东线的作战目标是歼灭波兰陆军。为此，在南翼可进入斯洛伐克地区。在北翼应迅速在波莫瑞和东普鲁士之间建立联系。
……
3.空军
空军必须对波兰实施突袭，而在西线则可只保留必不可少的兵力。
空军应在极短时间内歼灭波兰空军，此外，主要担负以下任务：
（1）干扰波兰的动员，阻止波兰陆军按计划进行。
（2）直接支援陆军，首先是支援已经越过边界的先头部队。
开战之前航空部队可能要向东普鲁士转场，这不可有碍于达成突然性。
第一次飞越边界时，在时间上应与陆军的作战行动协调一致。
……
可以看出，大规模机械化立体作战的思想已体现在“白色方案”中，德军准备以一种前所未有的作战样式，在波兰检验它的战争机器。根据上述指令，德军在德波边境作如下部署：
由伦德斯特上将指挥的“南方集团军群”，包括第14、10、8三个集团军，共23个步兵师、4个坦克师、4个轻装师和2个摩托化师，从德国的西里西亚地区向华沙这一总方向实施进攻。首先击溃边境地区展开的波兰军队，进至维斯托拉河，尔后协同“北方集团”军群，消灭波兰西部的波军。勒尔将军的第4航空队给予支援。
由波克上将指挥“北方集团军群”，包括第3、4两个集团军，共17个步兵师、2个坦克师和2个摩托化师，它将从波美拉尼亚和东普鲁士向华沙这一总方向实施进攻，并同“南方集团军群”协作，歼灭维斯托拉河以北的波军。凯塞林将军的第1航空队给予空中支援。
德军160万人，47个步兵师，7个坦克师，4个轻装师，4个摩托化师，坦克2800辆，火炮迫击炮6000门，作战飞机2000架。
从双方战略布势来看，波兰人沿漫长、呈大圆弧形的边境平均分配了兵力，企图守住一切。德军则将主力集中于南北两翼，南北两个集团军群之间的奥得河和瓦尔塔河的弧形地带几乎是个空档，只投下少数兵力以迷惑波军，使之产生进攻主要来自西南的错觉，而真正的打击却在两侧。在兵力兵器上，德军优势明显，突出的一点是没有一个骑兵师，他们已彻底抛弃传统的骑兵观念。德军总司令勃劳希契给陆军的训令要求以装甲部队和空军为主要打击力量，从南北两翼对波军后方作深远包围，以华沙为两路会师目标。
德国人在发起进攻前先导演了一幕贼喊捉贼的闹剧。1939年8月31日夜晚，一群身着波兰军装的德军党卫队人员闯进德国边境城市格莱维茨的广播大楼，在播音器前开了几枪后，用波兰语广播了一篇事先准备好的讲话稿，声称“波兰对德开战的时候到了”，接着又枪毙了一些身着波兰军服的德国刑事犯，制造了一个德国军队被迫自卫反击的“现场”。演完了这幕过场戏后，第二天希特勒在广播里声称德国已遭波兰的入侵，德军已开始自卫反击，“从现在起，我们将以炸弹回敬炸弹”。
1939年9月1日拂晓，德军按预定方案从数个方向上同时发起进攻。德军空军首先开始争夺制空权，对波军一线机场实施突然袭击，地面机械化部队也向波军前线机场高速推进，并在战争头一天几乎瘫痪了波军所有一线机场。但波兰第一线空军在前一天已经转场，其主力尚在。9月2日开始，波兰空军开始与德国空军展开激战，争夺战场制空权。由于飞机备用件用尽、后勤补给枯竭和机场设施受损严重，激战一星期后，波兰飞机在天空几乎绝迹，剩下的116架飞机于9月16日分别逃到罗马尼亚和拉脱维亚。德国空军至此完全掌握了战场制空权。
在空军对波军前后方机场、兵营、交通枢纽、指挥通信中心进行毁灭性打击的同时，地面陆军部队也开始越过边境，分几路向波兰腹地突进。古德里安首创的现代机械化装甲部队作为各进攻方向上的攻击矛头，势不可挡，潮水般地从各个突破口涌出，在波兰平原上泛滥成灾。很快，德军地面进攻迅速发展成内外两大钳形包围作战。
库希勒第3集团军之一部和赖希瑙第10集团军形成内钳，库希勒军团由东普鲁士南下粉碎波军“莫德林”集团军，向华沙逼近。赖希瑙集团军从德国西里西亚地区向华沙总方向进击，与库希勒集团军形成对进之势，其所属的霍斯第15摩托化军和霍普纳的第16装甲军，在波兰“罗兹集团”和“克拉科夫集团”的接合部实施快速突破，迅速击溃当面之敌后，开始追击。9月8日傍晚，霍普纳的第16装甲军所属第4装甲师甩开步兵，利用罗兹附近波军防线上出现的一个缺口突贯而入，以惊人的速度出现在华沙郊外，波军统帅部为之震撼。这时，德军最高统帅部判断波军主力已退到维斯瓦河东岸，命令第10集团军渡河追击。但“南方集团军群”司令伦德斯特准确判断出波军主力仍在维斯瓦河东岸，经过一番争辩，德军最高统帅部修正了命令。于是，赖希瑙第10集团军在维斯瓦河东岸附近立即旋转北上，并在布楚拉河建立起一道封锁线，配合正面布纳斯可维兹的第8军团进行反正面作战。9月20日，当布楚拉河会战结束时，德军第10、第8集团军围歼了溃逃而至的波军主力“波兹南”集团军，俘虏波军近20万人，火炮320门、飞机130架、坦克40辆。此后德军的内钳部队开始向华沙合拢。
德军的外钳包围进行得声势浩大，如同摧枯拉朽一般。在北面，克鲁格第4集团军的进攻矛头——古德里安第19装甲军从德国本土波美拉尼亚出动，切断“但泽走廊”并合围了波军“波莫瑞”集团军。在穿越走廊时，波军波莫尔斯卡骑兵旅以中世纪的装备，挥舞刀剑和长矛向古德里安的坦克集群发起密集冲锋，结果惨遭失败。9月5日以后，装甲19军完成了围歼“但泽走廊”内的波军后，连续渡过维斯瓦河、那累夫河，沿布格河长驱直入，向华沙后方攻击前进。在南面，李斯特第14集团军的攻击矛头——克莱斯特第22装甲军，从喀尔巴阡山脉的贾布伦卡隘道附近跃出，以犁庭扫穴之势击溃波军“克拉科夫”集团军和“喀尔巴阡”集团军，相继渡过拜拉河、杜拉杰克河、维斯洛卡河、桑河，然后在著名的普瑟密士要塞附近向北旋转，最后在华沙后方的布列斯特里多夫斯克同由北向南汹涌而来的古德里安装甲部队会师。
此刻波军已被打得晕头转向，支离破碎，除了俄波边境地区的少量部队，波军全部陷于德军内外两层包围圈中。波军总司令史米格里·黎兹元帅已失去对部队的控制，波军已崩溃，陷入一片混乱中，只在华沙等少数地区有零星的抵抗。波兰政府和波军统帅部于9月15日仓皇逃入罗马尼亚边境上的一个村庄，并在那里号召国内的部队抵抗到底。9月28日，华沙守军12万人在优势敌人的压力下投降。个别地区的波军抵抗直至10月5日方才完全停止。双方损失情况是：波军6.63万人战死，13.37万人负伤，42万人被俘。德军1.06万人战死，3.03万人负伤，3400人失踪。
正当波兰在军事上临近崩溃时，苏联政府变得焦急起来，因为苏联领导人没想到波兰会这样不堪一击，败得如此迅速，以致苏联竟一时找不到入侵波兰的借口。为了尽快得到秘密瓜分波兰协定中属于自己的那部分领土，苏外长莫洛托夫在9月10日，询问德国驻苏大使舒伦堡是否同意以德国威胁“波兰境内”的乌克兰人和白俄罗斯人为苏军进入波兰的理由，好让苏俄师出有名。德外长里宾特洛甫回答：“欢迎苏联现在采取军事行动，至于想找个借口把罪名推在德国身上是绝对不行的。”于是，苏俄政府发表声明：鉴于波兰已经不复存在，因而《苏波互不侵犯条约》也就不再有效，苏联必须保护它自己的利益以及波兰境内乌克兰和白俄罗斯少数民族同胞的利益，决定派兵进入波兰。9月17日军队从东面越过苏波边境进入波兰，此时波兰已无力再对付来自苏俄的入侵，成了令人宰割的羔羊。9月18日，苏俄红军与德军在布格河的布列斯特里多夫斯克会师，双方军队互致敬意。
原来希特勒和斯大林一度打算以拿破仑时期的华沙大公国为蓝本，保留一个残存的波兰国家，但斯大林改变初衷，对德国人表示，留下一个独立的残存的波兰国家是错误的，德苏两国应将所有波兰领土悉数瓜分掉。这个建议正中希特勒下怀。在以后划分两国边界的谈判中，斯大林要求将第一次世界大战后独立的爱沙尼亚、拉脱维亚重新收入苏联版图，并同希特勒达成了用秘密协定中属于苏联的两个波兰省份换取立陶宛的领土交易。
在波兰会战期间，西线法军85个师面对德军34个师，而德军只有11个师较精良，其余都是预备役。9月10日后，德军又添了约9个后备师，装甲、摩托化部队和空军悉数已调往波兰。但甘末林只是在西线做了一个援救波兰的姿态，以搪塞世界舆论。9月7日至8日夜间，他发动了一个所谓的“萨尔攻势”，德军按预定方案迅速退入边境后面的“齐格菲防线”。法军9月12日在15英里长的战线上向前推进了约5英里，占领了大约20个空无一人的村庄。之后，甘末林命令他们停止前进，并指示前线部队，一遇德军反攻，立即退回马奇诺防线。当波军总司令和参谋本部要求紧急支援时，甘末林还欺骗说法军一半以上兵力已投入作战。实际上法军的萨尔攻势只动用了15个师，甚至战后大多数法国军事专家认为只投入9个师。
波兰失败的原因主要有三个方面：
从国际外交角度来看，它在但泽问题上的强硬态度以及拒绝接受苏联的军事援助和顽固的反苏立场，导致苏德走到了一起，而自己的同盟国英、法在地理上相距甚远，鞭长莫及，从而使自己在国际军事战略态势上陷于不利的处境。当战争具体展开时，波兰实际上处于孤军作战的绝境。这一切都是不够灵活的外交错误所致。
从军事角度来看，波军所信仰的骑兵决定一切的观念整整落后于时代近80年，早在19世纪美国内战时，骑兵集团的战场冲锋就已遭到新型速射火炮和重机枪的遏制，其效率已大为减低。从波军的兵种比例和采取的作战样式来看，波兰军事当局似乎对机械化作战思想闻所未闻，对世界军事技术发展动向麻木不仁，其骑兵以冷兵器向坦克群冲锋给人恍如隔世之感，仿佛在上演一幕古代人同现代人作战的荒诞剧。这一切归根结底是军事思想和军事理论的严重落后所致。落后的军事理论必然采取落后的战略战术以及错误的迎战态势，波兰军方如能充分认清敌我双方的军事差距，那么最佳的部署应是在战略上取守势，主力应布置在涅曼河、那累夫河、维斯瓦河、桑河一线，唯一的作战目标是争取时间。即便波兰人采取这唯一现实的方式，前途依然凶险叵测。这些捉摸不定的因素是：英、法是否会发动迅速而有力的西线进攻？苏联是否会从背后发动打击以协助德国？落后的波军在德军的机械化立体作战样式面前能坚持多久？这些都是未定之数。法国的魏刚将军曾建议波军统帅部采取上述较为现实的方案，但波兰人最终并没有采纳。由于波军对敌我力量缺乏起码的认识，并且按此种方案需放弃整个西部地区，包括重要的西里西亚工业区，不战而丢弃大片国土，对于有着极强民族自尊心的波兰人来说是根本不能接受的。
从战争史来看，波兰会战是机械化战争思想的首次实践。德国的古德里安作为这种划时代军事思想的第一位实践者和现代机械化装甲部队的创始人，对“实践”的结果有详细的记录：“当他（希特勒）看到那些被毁的波兰炮兵团的时候，希特勒就向我问道‘这是我们的俯冲轰炸机所干的吗？’我回答道：‘不，这是我们的战车干的！’他不禁吃了一惊。在希维兹与格劳顿兹之间，凡是不必参加包围作战的第3师装甲部队，都调齐了让希特勒亲自视察一番。以后我们又去视察第23师和第2师的各单位。一边走，我们一边谈论这一次我军的作战经验。希特勒问我死伤了多少人，我把最近所得的数字告诉他，在全部走廊战役中，我所指挥的3个师大概死了150人，伤了700人。他对于这样小的死伤数字，不免感到很奇怪，与他在第一次大战中的经验相比，他那一团人在作战的第一天就死伤了2000人以上。我告诉他这一次敌人固然也很坚强勇敢，但是我们的损失却能这样小，其主要原因就是我们的战车能够发挥高度威力。战车实在是一个救命的武器。”
利德尔·哈特对波兰会战的军事总结是：“在东面，一支毫无希望的落伍陆军被一支小型战车部队迅速地打垮了，这支战车部队，又是和优秀空军合作，并且把一种新奇的技术付之实践。”富勒晚年回顾历史时也总结道：“战略性瘫痪理论找到了它的实际代表，那就是古德里安将军。”德国古德里安创建的机械化装甲兵团成功地将英国富勒、利德尔·哈特，法国埃蒂安纳、戴高乐等人的“幻想”变成了现实，它标志着战争史上机械化时代的降临。世界战争从19世纪末的静止的状态，重新恢复了运动的形式。至此，以坦克为主的地面机械化部队与空军的协同，成为20世纪40年代后陆上战争的主要形式。
当苏联用两个波兰省份同德国交换立陶宛时，是出于把临时伙伴德国作为未来的假想敌的战略考虑，如按苏德秘密协定划分两国新边界，苏联中部地带明显前凸，右翼受到德国左翼前伸较远的威胁，一旦开战德国很容易利用这种势态插到苏联中央防线的后方。第一次世界大战中，鲁登道夫曾从这个方向发动过这样的打击，效果极佳。经过交换，苏联右翼向前推进，中部向后退缩，基本拉直了苏德边界线，苏联的边境战略态势得到极大改善。接着，斯大林开始考虑波罗的海侧翼的安全了。
在波兰会战接近尾声时，苏联政府以不容置疑的强硬态度，于1939年9月28日、10月5日、10月10日，分别与爱沙尼亚、拉脱维亚、立陶宛签署了条约，规定苏联可在三国战略要点进行军事部署。10月14日，苏联政府正式向芬兰政府提出下列要求：1.将卡累利阿地峡上的苏芬边境向芬兰境内北移几十公里，使列宁格勒处于重炮射程之外；2.割让荷格兰、赛斯卡里、拉凡斯卡里、台塔尔斯卡里、罗维斯托等岛屿；3.要求租借芬兰的汉科港，建立军事基地和部署海岸炮兵，以便和对岸苏联的巴达斯基海军基地一起有效封锁芬兰湾；4.调整北方国界，增加摩尔曼斯克港的安全。这样芬兰将割让2761平方公里的领土，但苏联愿以卡累利阿地区的5529平方公里的领土割让给芬兰。客观地讲，芬兰并不吃亏，边境线的北移并不损害芬兰的重要国防线——“曼纳汉防线”，苏联的安全得到了较大的保障，芬兰的安全也无多大损失，芬兰不能成为德国侵苏时的跳板，而苏联若进攻芬兰，也无多少便宜可占，相反，芬兰最危险的蜂腰部倒可放宽许多。尽管芬兰政府内部有不少人主张接受苏联的要求，但民族主义情绪促使芬兰政府拒绝了苏联的建议，表示荷格兰不能割让，汉科港也不能租借，因为那是违反芬兰中立立场的。苏联表示愿出高价购买，但被芬兰坚决拒绝。苏芬关系开始紧张，11月26日，苏联指责芬兰炮兵炮击边境，芬兰提出两国进行联合调查，被苏联拒绝。11月28日，苏联单方面废除1932年签订的《苏芬互不侵犯条约》。
1939年11月30日，苏联向芬兰进攻；苏军第7集团军在卡累利阿地峡向“曼纳汉防线”进攻；苏军第8集团军在拉多加湖以北进攻地峡内芬军主力侧翼；苏军第9集团军前出波斯尼亚湾北部，企图切断芬兰同瑞典之间的陆上交通线；第14集团军向百沙摩地区进军，以阻止其他国家从海上对芬兰的援助。但苏军后勤补给十分困难，在列宁格勒和摩尔喃斯克之间只有一条铁路线，再加仅有的一条支线通到苏芬边境，作战地区又多是沼泽和森林地带，苏军行动困难。所以在第一阶段的作战中，芬兰人不仅利用国内铁路交通的便利，守住了“曼纳汉防线”，且运用训练有素的滑雪部队截断深入险恶地形的苏军后方交通线，使大量的苏军部队陷于饥寒交迫的绝境，采用这种战术，芬军一举歼灭苏军第8集团军以及第9集团军之一部。
苏军在遭到严重挫败后，用了一个月时间进行重新部署。2月11日，苏军在铁木辛哥指挥下，向卡累利阿地峡作正面强攻，铁木辛哥以13个师的兵力在20公里的狭窄正面实施突破。2月15日，苏军以绝对优势终于突破“曼纳汉防线”，芬军在消耗完预备队后，放弃该防线西段，退守第二道防线，并将最后的预备队投入以维堡为中心的防御线上。
苏联虽然在第二阶段的作战中获胜，但国际舆论的压力很大，英法正准备派出志愿军前来援助芬兰，所以苏联想尽快结束战争。芬兰势单力薄，主要国防线已被突破，已没有预备队可调派了，英法的“志愿军”能否在芬军崩溃前赶到？芬兰统帅曼纳汉元帅实无把握，何况有波兰的例子在先，所以，双方通过瑞典互相进行了一番和平试探后，于1940年3月6日，芬兰政府派出代表团前往莫斯科谈判。苏联倚仗军事上的有利地位，除坚持原有的条件外，又增加了割让芬兰沙拉和昆沙莫两个地区，包括维堡在内的整个卡累利阿半岛，以及费希尔半岛的芬兰部分。3月13日，芬兰宣布完全接受苏联的条件，并于3月15日签订和约。以芬兰战败无援的处境和苏联一贯的霸道作风而论，这个城下之盟性质的和约对于芬兰来说算是比较宽大的了。
苏芬战争中，苏联红军尽管在纸上谈兵时，头头是道，高头大块的军事论文汗牛充栋，而马克思主义的术语也往军事学领域生搬硬套，弄出些“军事辩证法”之类的新名词，但真正的实事却没干几件。苏军的后勤保障极为混乱，对复杂地形下的作战缺乏起码的思想准备，更谈不上作针对性的训练，连一些起码的训练科目，如通过布雷区的演练、坦克之间的协同等都不曾进行过。苏军的战斗力状态对后来希特勒做出侵苏决策是一个重要因素，他认为乘苏军还没强大起来，打败苏联比较有把握。
从地理上看，丹麦和挪威对德国具有极其重要的战略意义。首先，英国和德国一旦发生对抗，英国可以从设德兰群岛到挪威海岸，组织一道横跨北海的封锁网，卡住德国海军和德国商船进入北大西洋的出路，所以德国只有获得丹麦和挪威的海军基地，才能打破英国的北海封锁线，为德国海军打开通往广阔海洋的大门，并且反过来对英国进行海上封锁。其次，德国的生存，包括战争机器的运行，依靠瑞典进口的铁矿砂。战争期间，德国每年所需的1500万吨铁矿砂中，有1100万吨依赖瑞典进口。在一年的暖和季节里，铁矿砂可从瑞典北部经波的尼亚湾越过波罗的海运到德国。即使在战时，这条运输线也不会发生问题，因为德国海军能有效地封锁波罗的海。但到了冬季，这条运输线结了厚冰就无法使用了，只能改道挪威海港纳尔维克，然后用船沿挪威海岸运到德国。再次，占领挪威空军基地，可使德国空军轰炸英国的距离缩短几百英里。
由于冬季那条挪威铁矿砂运输线处于挪威领海区内，所以，希特勒认为一个中立的挪威对德国是有好处的，它实际上掩护了德国的海上生命线。英国的海军大臣丘吉尔也看到了这点，他曾建议内阁在挪威领海布雷，但张伯仑和哈利法克斯不愿侵犯挪威的中立，丘吉尔的建议也就被搁了起来。
1939年11月30日，苏联进攻芬兰，斯堪的纳维亚半岛的局势变得严重起来。英国和法国组织了援芬志愿军，但英法志愿军只有通过挪威和瑞典才能到达芬兰。1940年2月5日，在巴黎召开的盟国最高军事会议决定：在志愿军派往芬兰的同时，顺手牵羊地占领挪威海港纳尔维克，以及离此不远的瑞典格里维尔铁矿场，以便截断对德国铁矿砂的供给（由此可见英国人在国际事务中的蛮横一点不亚于德国人，恐怕和他们共同继承了古代日耳曼血统有关）。
早在战争爆发时，德国海军上将卡尔斯就一再提醒雷德尔海军元帅德国占领挪威海岸的重要性。波兰战役结束后，雷德尔向希特勒提出了占领挪威的问题，但当时希特勒忙于即将展开的西线大战，尚顾不上挪威问题。两个月后苏芬开战，英法跃跃欲试，德国人准确地判断出英法出兵芬兰时，将占领挪威港口和瑞典铁矿的企图，便开始考虑抢在英国人之前，占领挪威的计划。这时德国人获得一个意外收获，挪威的亲纳粹集团头目吉斯林，自告奋勇充当引狼入室的角色，受到包括希特勒在内的德国要人的频频召见，并提供其经费，让其组织颠覆国内政府的活动。希特勒还命令最高统帅部与吉斯林会商，草拟占领挪威的计划，最高统帅部最初定名为“北方计划”。
但是德国海军作战参谋部研究结论认为，如果没有英国进攻的威胁，德国占领挪威就是一个危险的行动，因而最有利的解决办法就是维持现状。希特勒对海军和最高统帅部的结论均不满意，由海、陆、空军各派一名代表，组成代号为“威塞演习”的占领挪威的军事计划小组，并置于自己的直接监督之下，时间是1940年1月27日。2月17日，英国海军闯入挪威领海攻击并俘获德国“阿尔特马克号”供应舰，救出被俘的英国船员。挪威的中立实际上已被德国和英国共同践踏，这一事件使希特勒占领挪威的决心变得不可动摇。2月21日，希特勒任命福肯霍斯特为占领挪威的远征军总司令，并负责一切准备工作。
4月初，不断有消息证实，德国的陆军和海军在波罗的海港口集中，准备在挪威南部海岸登陆，丹麦和挪威政府对此都没有重视。英国内阁则批准丘吉尔于4月8日在挪威海岸线水道上布雷的计划，还决定派一小批英法军队在纳尔维克登陆，控制靠近瑞典的边境地带，以便对付德国因铁矿砂被封锁而采取的反应，另外还准备派一些军队占领更远的特隆赫姆、卑尔根和斯塔瓦格尔等，以防止被德国人占领和利用。这就是所谓的“R-4计划”。
德国人到底是这方面的高手，不等英国人动手，已捷足先登。4月9日这天充满了戏剧性，报纸上刊登了英法两国海军于前一天已在挪威水域布雷的惊人消息，但上午的新闻广播报道：德国军队已在挪威海岸的一连串地点登陆，并同时进入丹麦。这个更为惊人的行动立刻使英法海军布雷的消息黯然失色。
4月9日上午5点20分，德国驻哥本哈根和奥斯陆使节向丹麦和挪威政府递送了德国政府的最后通牒，要求两国接受德国的“保护”。德国拟定了和平与武力两种占领方式，丹麦在毫无准备的情况下，被迫屈服。德军只用1个营和盘旋天空的一队轰炸机群就占领了丹麦首都哥本哈根。挪威政府断然拒绝了德国的要求，从入侵者一进入自己的领海就开始了英勇的抵抗。
德军动用了2艘战斗巡洋舰、1艘袖珍战斗舰、7艘巡洋舰、14艘驱逐舰、28艘潜水艇和若干辅助舰，以及1万多名先头部队（计划用3个师来征服挪威），于一天时间里，采用海上攻击、空中轰炸、伞兵空降和陆军登陆作战的陆海空三军协同的立体作战样式，在挪威的5个港口分头登陆成功。
德军占领挪威首都奥斯陆的过程充满了戏剧性，可谓浑水摸鱼的典型。挪威海岸炮台的火炮和鱼雷起初击退了运载陆军的德国舰队，1万吨的“勃吕彻尔号”被击沉，舰队司令和陆军指挥官落水后勉强游到岸上，做了俘虏，他们的任务是准备逮捕国王和政府人员的。虽然海上入侵暂时被击退，但德军的伞兵和空运步兵部队，从天而降，分别占领奥斯陆和斯塔瓦格尔的机场，这也是战争史上首次使用空降部队。实际上，只要在机场上放些车辆堵塞跑道，就可阻止德军飞机着陆，而首都的挪威部队也可以轻易地消灭在机场着陆的德军，但在一片恐怖和混乱的气氛中，军队既没有召集起来，更没有进入阵地，挪威政府已被一连串德军登陆消息弄得惊慌失措，王室和政府在上午便向北部山区逃去。在福纳布机场着陆的德军5个连，以一支临时拼凑的军乐队为前导，一路吹吹打打地进了首都。
在纳尔维克港驻地的陆军指挥官是个吉斯林分子，不战而降。海军两艘老式装甲舰却表现英勇，向10艘驶来的德国驱逐舰开火，但很快被击沉，300名挪威水兵全部阵亡。上午8点，德军在狄特尔将军指挥下占领了纳尔维克。接着，德国重型巡洋舰“希伯尔号”和另外4艘驱逐舰载着军队也轻易地拿下了特隆赫姆海港。在挪威第二大港口城市卑尔根，德国的“柯尼斯堡号”巡洋舰和一艘辅助舰被海岸炮台击成重伤，但其他舰艇上的德军仍然在午前登上了岸。下午，附近的英国海军开始支援卑尔根港的挪威军队。英国的15架轰炸机一举炸沉“柯尼斯堡号”巡洋舰，创下海战中飞机炸沉大型军舰的先例。由于丘吉尔过分小心，不敢进攻卑尔根港内的德军舰队，丧失了最初重创德国海军的良机。南部海岸的克里斯丁散港的海岸炮台曾两次击退德国舰队的进攻，德国空军赶来炸毁了要塞，港口于下午3时左右陷落。这样，在4月9日一天时间里，从斯卡格拉克到北极圈长达1500英里地区的5个主要港口城市和一个大机场，都落入德国人之手。
但整个挪威还没有陷落，希特勒命驻挪威公使勃劳耶数次与挪威国王哈康七世交涉，要求像丹麦那样停止抵抗，都被国王和他的政府所拒绝。他们联合英法登陆部队同德军继续作战。
英国人根本没想到德国会抢先在挪威来这么一手，在最初的沮丧过去后，开始在挪威同德国展开争夺。德国海军占领纳尔维克港24小时后，英国皇家海军的一支舰队冲入港内重创德军舰队，德舰队司令邦迪少将被击毙。两天后，英国另一支舰队赶来增援，全歼了残余德国军舰。狄特尔率领的德军陆地部队已退进山里。4月20日，1个英国旅和3个法国营在特隆赫姆东北80英里登陆，另一个旅在西南100英里登陆，对该港形成南北夹击态势，但遭戈林一手创建的强大的德国空军夜以继日的轰炸，其前进基地遭到严重破坏，补给品和增援部队的登陆也受到严重阻碍，无法按计划向特隆赫姆进攻。4月21日，英、德两军在利勒哈默尔首次交战，德军凭借掌握制空权的优势，攻陷利勒哈默尔，迫使英、挪军队向昂达耳斯内斯做远距离撤退。4月29日，挪威国王和政府人员在莫尔德仓皇乘英国巡洋舰“格拉斯哥号”到达北极圈上的特罗姆索，5月1日在该地建立临时首都。
5月28日，一支由法国、波兰、挪威军队组成的2.5万人的联军将一小撮德军赶出了纳尔维克，德国的命脉——铁矿砂通道似乎被彻底卡住了，看来希特勒在挪威算是白忙了一场。但就在此时，德军在西线发起了强大的攻势，英、法、比军队在比利时境内面临全军覆没的危机，于是联军急急忙忙放弃纳尔维克，从海上撤走。坚守在瑞典边境附近山区的德军狄特尔部队，于6月8日重新占领了这个港口，4天后，狄特尔接受了卢格上校残余部队的投降，后者曾领导挪威部队进行了英勇的抵抗。6月7日，挪威王室和政府人员从特罗姆索乘英国巡洋舰“德文郡号”去伦敦，开始了五年的流亡生活。
从军事上看，挪威战役具有深远的意义，英国人的失败固然有其行动迟缓的因素，但主要还是没有真正意识到制空权的时代已悄悄地降临，没有认清制空权是现代制海权的前提。从这个基本错误出发，他们在挪威作战时，步兵没有空军掩护，缺乏高射炮，而从挪威机场起飞的德国空军则对英国舰只、港口基地实施不断地轰炸，炸沉了装有大炮的英国运输舰，导致陆地上英军只得用步枪和机关枪同德军的大炮和轻型坦克对抗。所以挪威战役可以看成是：信仰海权的英国人败在了信仰制空权的德国人的手下。