Укрепления состояли из кольца бастионов и других оборонительных сооружений, по внешней окружности которых более чем на 6,5 км протянулся массивный земляной вал десятиметровой высоты, в толще которого были устроены многочисленные казематы и складские помещения. Там, где земляной вал не пролегал по берегу реки, у подножия его были вырыты широкие рвы, заполненные водой из Буга и Мухавца. В нескольких километрах от бастионов было сооружено целое кольцо фортов, а через некоторое время за первой линией возник и второй пояс фортов (отдельных железобетонных сооружений).
В начале 1940 года на берегу Западного Буга развернулось строительство обширного укрепрайона, в оборонительные сооружения которого включалась и Брестская крепость. Планировалось переоборудовать некоторые крепостные форты, построить мощные многоэтажные железобетонные доты, установить противотанковые и полевые заграждения. К сожалению, все эти укрепления к началу войны находились в стадии строительства, но и они сыграли большую роль при отражении вражеских атак.
Казематы и форты крепости использовалась для размещения двух стрелковых дивизий и нескольких отдельных воинских частей. Неоднократно руководство 4-й армии ставило перед командованием ЗапОВО вопрос о разгрузке крепости и выводе одной стрелковой дивизии за ее пределы, но эти разумные предложения так и не нашли поддержки у генерала Павлова, чья хозяйская сторона перевесила все военные доводы.
В начале лета 1941 года многие части дивизий были выведены из крепости в летние лагеря, расположенные в окрестностях Бреста, некоторые подразделения находились на строительстве полевых укреплений на границе. Но и оставшийся в крепости гарнизон насчитывал 7000–8000 человек. В крепости в ночь на 22 июня 1941 года находились:
— 84-й стрелковый полк без двух батальонов;
— 125-й стрелковый полк без одного батальона и саперной роты;
— 333-й стрелковый полк без одного батальона и саперной роты;
— 44-й стрелковый полк без двух батальонов;
— 455-й стрелковый полк без одного батальона и саперной роты;
— 131-й артиллерийский полк;
— 75-й отдельный разведывательный батальон 6-й стрелковой дивизии;
— 98-й отдельный дивизион противотанковых орудий;
— штабная батарея 6-й стрелковой дивизии;
— 37-й отдельный батальон связи;
— 31-й автомобильный батальон;
— тыловые подразделения 6-й стрелковой дивизии;
— 84-й отдельный разведывательный батальон 42-й стрелковой дивизии;
— 393-й отдельный зенитно-артиллерийский дивизион;
— 158-й автомобильный батальон;
— тыловые подразделения 42-й стрелковой дивизии;
— штаб 33-го инженерного полка;
— 3-я комендатура 17-го погранотряда;
— 9-я пограничная застава;
— 132-й отдельный батальон НКВД.
Для выхода из крепости войск по боевой тревоге требовалось не менее трех часов, так как движение частей могло осуществляться только через двое ворот (Северные и Холмские), имевшие недостаточную пропускную способность.
22 июня 1941 года крепость спала мирным сном, когда прогремел первый залп фашистской артиллерии. Страшным было пробуждение советских воинов. Густая пелена дыма и пыли, пронзенная огненными вспышками разрывов, заволокла всю территорию Брестской крепости. По ней сосредоточила огонь артиллерия 45-й пехотной дивизии, корпусная артиллерия XII армейского корпуса и приданных ему частей. Поднятый в воздух аэростат наблюдения корректировал огонь противника. Орудия девяти легких и трех тяжелых батарей, батареи большой мощности и трех дивизионов мортир, десятки минометов буквально засыпали территорию крепости снарядами и минами.
