兵力远较北方集团军群强大的南方集团军群以赖歇瑙的第10集团军为主攻切入波兰国境，波军赶紧撤退，并想于琴斯托霍瓦建立新防线，但德军机械化部队挺进速度极快，加上波军撤退时遭遇到的各种混乱，使得9月3日时该地即被德军所占领，第10集团军下的第1装甲师和两个步兵师也突破了波兰第7步兵师的防御，夺取了横跨瓦尔塔河的桥梁。尽管波军集结起P.23轰炸机对德军第1与第4装甲师攻击，仍被其防空炮火击退，损失5架与受损7架以上。南部掩护第10集团军南翼的第14集团军则以第5装甲师为前导向克拉考和下西西里亚工业区前进，并将与其合围波军克拉考集团军。掩护第10集团军北翼的第8集团军也向洛次挺进中，该单位车辆不足，无法对其北边的波兹南集团军试探其实力，这埋下了后来被逆袭的危险。
波军此时剩下波兹南集团军处于未遭到打击的状态，其西部正面仅有德军弱小的边境守备部队，原先波兹南集团军司令库特雷兹巴想要对德军南方集团军群北翼—第8集团军发动攻势，但雷兹欲保留其实力来组织成维斯瓦河的防线而拒绝，并命令波兹南集团军进行撤退，然而这时德军第4集团军和第8集团军已经威胁到其两侧翼，有被围而歼之的危险。事实上，雷兹的决定正中伦德斯特的下怀，后者一直担忧遭到波兹南集团军来自左翼的逆袭，并曾向希特勒建议以德军骑兵单位来防御，但遭到拒绝，并将此任务交给了训练与经验均不足的武装党卫队“阿道夫·希特勒警卫旗队”摩托化步兵团。因此，雷兹以防御为主的战略想法，错过了一次打击南方集团军群的时机。9月6日，第10集团军的第4装甲师抵达华沙郊区。9月8日，在击退波兰“沃林斯卡”骑兵旅守军后，第4装甲师一度要突破防线，进入市内，但随后被架设好战防阵地的波军重创，损失了60辆坦克，德军便先撤出该单位、等待增援。
鉴于日益不利的战况，波军加速进行动员，但9月4日当天普鲁士集团军都未集结完成（主要原因是波军本身动员效率太差和受到德国空军干扰所致），波兰最高统帅部只好再组成卢布林集团军（由塔德苏兹·匹斯考少将指挥）。到了9月7日，波军克拉考集团军已濒临崩溃、洛次集团军和普鲁士集团军的联系也几近断绝。9月8日，第10集团军自北、南、西三方向包围拉多姆的波军，虽然后者抵抗激烈，但德军在德国空军的支援下仍于11日结束了战斗，俘虏了6万名战俘。
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