16—24 марта 1919 года в Москве состоялись неофициальные советско-польские переговоры, в ходе которых польская миссия выставила следующие условия соглашения. От РСФСР требовалось, во-первых, не использовать Красную Армию для поддержки революции в Польше; во-вторых, не создавать советского польского правительства и, в-третьих, предлагалось установить границу на основе самоопределения населения спорных территорий с выводом оттуда войск сторон. В целом Москва приняла эти условия, но Варшава так и не пошла на официальные переговоры, поскольку правительство Пилсудского стремилось захватить как можно больше территории.
Тем временем поляки пытались присвоить себе и территории на юго-востоке (в Восточной Галиции, Лемковщине, Закарпатье и Буковине). 1 ноября 1918 года польское население Львова (Лемберга) подняло восстание и захватило город. Польские войска генерала В. Ивашкевича захватили восточную Холмщину и Подляшье, отошедшие по Брестскому миру к Украине. 9 ноября поляки выбили украинские части из Перемышля. Началась польско-украинская война. К январю 1919 года украинские части контролировали всю территорию Восточной Галиции, кроме Львова и железной дороги Львов—Перемышль. Украинцы требовали границу по реке Сан, поляки настаивали на линии река Стырь-Буск— Рогатин—Гнилая Липа—Ломница (то есть две трети Восточной Галиции и Западная Волынь оставались за Польшей). С ноября 1918 по апрель 1919 года в Восточной Галиции действовала большая часть войск польской армии. В середине марта 1919 года в Польшу начала прибывать 70-тысячная армия генерала Ю. Галлера из Франции. 22 марта по требованию Антанты украинцы приостановили боевые действия.
На проходящей в это время Парижской мирной конференции польские представители доказывали, что Восточная Галиция должна быть присоединена к Польше. В условиях правовой неопределенности Польша стремилась захватить как можно больше территории, чтобы поставить Антанту перед свершившимся фактом. 20 апреля поляки возобновили наступление, опираясь на поддержку Франции (армии Галлера).
Успехи Красной Армии на Украине и революция в Венгрии заставили Антанту позволить Польше оккупировать Восточную Галицию (правда, при сохранении ее автономии). Вопрос о судьбе Восточной Галиции был отложен до плебисцита, который следовало провести позже. Это решение развязало Польше руки, и к 17 июля вся Восточная Галиция была занята польскими войсками. 21 ноября 1919 года Верховный совет Антанты предоставил Польше 25-летний мандат на управление Восточной Галицией, но 10 декабря Варшава заявила протест, сославшись на то, что Восточная Галиция является неотъемлемой частью страны. Кроме Польши, на территорию Западной Украины претендовали Румыния, захватившая Буковину, и Чехословакия, требовавшая передачи ей Лемковщины и Закарпатья.
Пока в Галиции разворачивались все эти события, в ноябре 1919 — феврале 1920 года 12-я и 14-я большевистские армии овладели Правобережной Украиной и вошли в соприкосновение с польскими войсками от Полесья до Днестра.
Наряду с боями в Галиции польское командование, завершив перегруппировку и сосредоточение войск, активизировало свои действия в Белоруссии. Используя 40-километровый разрыв между флангами Литовской и Западной дивизий, 16 апреля 1919 года польские войска под командованием генерала Э. Рыдз-Смиглы с трех сторон атаковали Лиду и на следующий день заняли город. 18 апреля поляки взяли Новогрудок, а 19 апреля — Барановичи. 19 апреля по железной дороге из Лиды в Вильно был направлен польский отряд (200 штыков и 150 сабель при нескольких орудиях), переодетый в красноармейскую форму. Беспрепятственно проникнув в город и заняв стратегически важные пункты, поляки открыли огонь, что вызвало панику. В 13 часов они заняли Замковую гору. Захваченный вокзал и железная дорога позволяли полякам перебрасывать подкрепления. Тем не менее бои в городе, в которых с обеих сторон активно участвовали добровольцы из местных жителей, продолжались до 21 апреля, когда большевики оставили его. Захват Вильно сопровождался избиением местного населения, причем отнюдь не только симпатизировавшего большевикам. Действия Польши вызвали резко негативную реакцию и среди литовских националистов, которые мечтали о создании Великой Литвы.
В начале мая 1919 года советско-польский фронт стабилизировался, поскольку Польша должна была по указанию Антанты подготовиться к действиям против Германии, которая могла не согласиться на подписание Версальского мирного договора.
4 мая Пленум ЦК РКП(б) принял решение об объединении командования всеми армиями РСФСР и других советских республик. Соответственно 7 июня армия Латвии была переименована в 15-ю армию, а Белорусско-литовская армия — в 16-ю армию.
С начала лета поляки начали продвижение на поставском направлении. Целью нового польского наступления должен был стать Минск и продвижение до линии Орша-Могилев—Жлобин—Мозырь. Они захватили Вилейку, 4 июля — Молодечно, 7 июля — Лунинец, 10 июля — Липицу и Туров. Во второй половине июля большевики несколько раз пытались выбить противника из Вилейки и Молодечно, но успеха не достигли.
17 июля 16-я армия перешла в наступление и, прорвав фронт, вплотную подошла к Вилейке, продвинувшись с боями на 40 км. Однако польское командование располагало неизмеримо большими силами и, подтянув подкрепления, коротким ударом отбросило к востоку оба фланга 16-й армии. В результате большевистские войска в Минском районе оказались охваченными войсками противника.
К 28 июля польские части северо-западнее Минска вышли на фронт Радошковичи—Раков. 29–30 июля командование Западного фронта потребовало от 16-й армии контратаковать противника от Полоцка в сторону Вилейки и Молодечно, что должно было сковать польские части у Минска. Тем временем польские войска с боями обходили Минск с северо-востока, заходя в тыл его защитникам. В этих условиях большевики 8 августа оставили Минск.
10 августа поляки заняли Слуцк, а 12 августа — Игумен. Им удалось потеснить войска 16-й армии за реку Березина и захватить 18 августа Борисов. 28 августа был занят Бобруйск. В начале сентября польские части в районе Бобруйска форсировали Березину и повели наступление на Рогачев, Жлобин и Речицу в обход Мозыря. Части 8-й стрелковой дивизии 10 сентября сумели остановить продвижение поляков к Рогачеву и Жлобину и оттеснили их к Бобруйску.
Во второй половине октября и первой половине ноября 1919 года поляки стремились прорваться вдоль реки Западная Двина к Полоцку и Витебску. 16-я армия отражала эти атаки и сама контратаковала противника, а 15-я армия продолжала обороняться на подступах к Двинску. В районе станции Боровуха полякам удалось форсировать Западную Двину, но к 24 ноября они были отброшены за реку. Однако 3 января 1920 года поляки вместе с латвийскими войсками заняли Двинск (Даугавпилс).
Во время похода войск Деникина на Москву польское руководство заняло выжидательную позицию, поскольку победа белых, не признававших за Польшей прав на западнобелорусские и западноукраинские земли, создала бы для Варшавы массу проблем. Кроме того, неурожай лета 1919 года и ранняя зима поставили перед поляками вопрос, сможет ли Польша вообще воевать.
4 сентября польское руководство согласилось на проведение Конференции обществ Красного Креста, которая фактически вылилась в неофициальные переговоры с Москвой, проходившие с 10 октября по 13 декабря 1919 года на станции Микашевичи. 2 ноября было подписано соглашение о заложниках, согласно которому РСФСР освобождала и отправляла в Польшу арестованных поляков. 9 ноября было подписано соглашение об обмене гражданскими пленными. Переговоры использовались большевиками для выяснения ближайших планов польского руководства. Так, удалось выяснить, что дальнейшего наступления поляки не планируют, более того — желают разгрома Деникина (после этого 16-я большевистская армия получила задачу прекратить всякие активные действия и перейти к обороне). Однако, когда стало ясно, что поход Деникина на Москву окончился неудачей для белых, польская сторона прервала переговоры.