25-й танковый корпус комдива С.М. Честохвалова и 5-й кавалерийский корпус комдива И.Г. Рубина в районе Галича вели бои с остатками 26-й и 28-й польских дивизий и взяли в плен до 20 тысяч поляков. 13-й стрелковый корпус занял Станислав и Калуш, пленив 11-тысячную сводную группировку, следовавшую из Бережан к румынской границе. В ее состав входили, в частности, полк тяжелых орудий, два дивизиона полевой артиллерии, два батальона саперов, несколько кавалерийских эскадронов. Не хватало самой малости – нормальных командиров, четких приказов и желания сражаться. «Нам обещали, – писал прошедший Старобельский лагерь Юзеф Чарский, – что рядовые будут отпущены, офицеры должны быть вывезены во Львов и там отпущены на волю. Сегодня кажется дикой слепотой то, насколько мы не были осведомлены во всем, что касалось советских войск. Однако тот удар ножом в спину для большинства был полной неожиданностью, люди были утомлены непрерывными битвами или – еще хуже – отступлениями без боя, полностью нарушенной связью, приказами, не соответствующими обстановке, пугающими известиями о разрушенной бомбардировками Варшаве, об оставлении страны президентом, правительством и высшим командованием. Люди хватались за соломинку со слабой надеждой: может быть, в самом деле Советы, в интересы которых не входит победа гитлеровской Германии, дадут нам возможность перебраться через границу и принять участие в дальнейшей борьбе, уже не в Польше, здесь битва была проиграна, а во Франции?»

В 13 часов 20 сентября 25-й танковый корпус получил задачу к вечеру выйти в район Лисятыче, Стрый, а передовым отрядом занять Дрогобыч. Но на подступах к Стрыю стало известно, что город занят германскими войсками, поэтому танковый корпус расположился на отдых. В 15 часов ему была поставлена новая задача – сосредоточиться у Журавно, где подготовить переправы через Днестр для поддержки 4-го кавкорпуса против львовской группировки противника. Однако помощь действовавшим под Львовом войскам не потребовалась, и 25-й танковый корпус, сосредоточившийся в районе Луковец, Любша, Мазурувка, 22 сентября получил приказ двигаться на Подгорцы и далее на Комарно. Выйдя в ночь на 23 сентября в указанный район, части корпуса встретились там с подразделениями 2-й горно-пехотной дивизии Вермахта и были остановлены.

20 сентября войска 12-й армии продвигались на линию Николаев – Стрый. В районе Стрыя был установлен контакт с немецкими войсками, которые 22 сентября передали город Красной Армии. 23 сентября туда же подошла 26-я танковая бригада. После переговоров советские войска были остановлены на достигнутой линии.

Сразу же после вступления Красной Армии в Польшу с целью избежать «неожиданностей и случайностей» между Рейхом и СССР начался новый тур дипломатических переговоров. Вечером 18 сентября в беседе с Шуленбургом Сталин «как-то неожиданно» заявил, что у советской стороны есть сомнения относительно того, отведет ли германское командование войска «на линию, которая была определена в Москве», согласятся ли генералы возвращать захваченные территории. Посол заверил, что Германия «твердо намерена выполнять условия московского соглашения», а присутствовавший при разговоре генерал Кёстринг отчеканил: «Германские вооруженные силы будут делать только то, что приказывает фюрер».

На следующий день в «Правде» было опубликовано советско-германское коммюнике: «Во избежание всякого рода необоснованных слухов насчет задач советских и германских войск, действующих в Польше, правительство СССР и правительство Германии заявляют, что действия этих войск не преследуют какой-либо цели, идущей вразрез интересов Германии или Советского Союза и противоречащей духу и букве пакта о ненападении, заключенного между Германией и СССР. Задача этих войск, наоборот, состоит в том, чтобы восстановить в Польше порядок и спокойствие, нарушенные распадом Польского государства, и помочь населению Польши переустроить условия своего государственного существования».