Пилсудскому удалось быстро и скрытно снять основные силы с Юго-Западного фронта и, вместе с подошедшими подкреплениями, сосредоточить их против открытого левого фланга Тухачевского.
16 августа 1920 года ударная группировка поляков под личным руководством Пилсудского внезапно перешла в контрнаступление во фланг Западного фронта. Советские войска были разгромлены. Как писал позднее Пилсудский, «в бешеном галопе сражения еще недавно победоносные армии противника в панике бежали, раскалываясь одна за другой как орехи…» Тухачевский полностью потерял управление войсками, часть которых оказалась в польском плену, а 4-я армия, часть сил 15-й и кавалерийский корпус Г. Гая вынуждены были уйти в Восточную Пруссию, где их интернировали немцы. В польском плену оказалось более 120 тысяч красноармейцев, главным образом в ходе сражения под Варшавой, а более 40 тысяч человек находились в лагерях для интернированных в Восточной Пруссии.
Это было самое катастрофическое поражение Красной армии в Гражданскую войну. Сказалась усталость, многие красноармейцы старших возрастов, вынесшие еще Первую мировую, в обстановке военного поражения предпочитали сдаваться в плен, а не продолжать борьбу. Западный фронт как организованная сила перестал существовать.
Юго-Западный фронт с большими потерями отступил на восток, но сохранился как единое целое. Зато между Брестом и Москвой почти не осталось боеспособных частей Красной армии. Как свидетельствует Троцкий, в Политбюро сначала преобладало настроение в пользу «второй польской войны» – «Раз начали, надо кончать». Председателю Реввоенсовета удалось убедить Ленина и других в необходимости прекратить войну: «Что мы имеем на Западном фронте? – Морально разбитые кадры, в которые теперь влито сырое человеческое тесто. С такой армией воевать нельзя… С такой армией можно еще кое-как обороняться, отступая и готовя в тылу вторую армию, но бессмысленно думать, что такая армия может снова подняться в победоносное наступление по пути, усеянному ее собственными обломками».
12 октября в Риге были согласованы предварительные условия мира, а 18 октября прекращены боевые действия. Накануне польские войска без боя заняли Минск, но тут же оставили его, отойдя на запад к согласованной линии границы. К тому времени выяснилось, что правительство Петлюры не в состоянии мобилизовать на Украине значительные силы, и Пилсудский отказался от идеи федерации, предпочтя включить западные области Украины и Белоруссии, а также литовскую столицу Вильно (Вильнюс) в состав Польши.
На оставляемой войсками Пилсудского территории самостоятельную войну с Советами пробовали вести украинская армия Петлюры и Народно-добровольческая армия Б. Савинкова и генерала С. Булак-Булаховича, выступавшей под эсеровскими лозунгами. В ноябре 1920 года они были разбиты и ушли в Польшу.
Еще в августе 1920 года возникла легенда, будто если бы не было промедления в несколько дней при передаче 1-й Конной армии Западному фронту, исход сражения за Варшаву мог бы быть совсем иным. Но эта версия рассыпается, если принять во внимание расчет времени и сил и средств сторон.
Более раннее движение армии Буденного к Замостью могло бы привести только к ослаблению польской ударной группировки на одну дивизию, что все равно не помешало бы Пилсудскому разбить войска Мозырской группы и зайти во фланг армиям Западного фронта. Правда, если уж быть совсем точным, возвращение 18-й польской дивизии на юго-западное направление против Конармии, вероятно, заставило бы польское командование отказаться от контрудара на севере. Однако, во-первых, сам по себе этот контрудар решающего значения не имел, и, во-вторых, Пилсудский мог решить, что уже имевшихся под рукой пяти пехотных дивизий (трех дивизий легионеров, 7-й польской и 6-й украинской) и конницы для нейтрализации Буденного хватит, и продолжить переброску 18-й дивизии в 5-ю армию. В любом случае 1-я Конная попала бы в районе Замостья в окружение, как это на самом деле и произошло во время ее рейда в 20-х числах августа, и никакой существенной помощи армиям Тухачевского в отражении польского контрнаступления оказать бы не смогла. Движение войск Буденного все равно не заставило бы поляков отказаться от запланированного контрудара – своей последней и главной ставки в войне с Москвой.
Менее катастрофичным для Красной армии было бы решение главного командования и высшего военно-политического руководства после взятия Бреста не дробить силы в двух расходящихся направлениях, а сосредоточить войска на варшавском направлении, ограничившись на Юго-Западном фронте лишь вспомогательными действиями по сковыванию противостоявших ему польских войск. Ведь войска Западного и Юго-Западного фронтов разделяло болотистое Полесье, и оперативное взаимодействие между ними было очень затруднено. И в этом случае Варшаву взять вряд ли бы удалось, но поражение Красной армии не было бы столь катастрофическим.
