Лідер партизанів, які дислокувалися в лісі в тилу українських військ, погодився в потрібний момент долучитися до операції. Тим часом кільце навколо Пшебраже почало звужуватися. Після артилерійського обстрілу розпочався наступ з півдня та сходу. Однак помилкою нападників було те, що не було проведено одночасного наступу з усіх боків, що давало змогу захисникам перегрупувати сили. Судячи з усього, українці мали намір застосувати тактику тривалої облоги.
Запеклі бої, однак, ймовірно, закінчилися б перемогою УПА, якби не тактичні рішення, прийняті Цибульським. Першим кроком стало звернення з проханням про допомогу до Прокопюка, другим — підготовка загону чисельністю 120 осіб, підкріпленого 20 вершниками розвідки, які пробралися через болота й таким чином опинилися в тилу нападників. Атака радянських партизанів, озброєних важкими кулеметами, повністю застала УПОВців зненацька. Учасники оборони Пшебраже згадують у фільмі Сікорського, що «українці гинули цілими рядами», що «загинуло дуже багато з них». Сам Цибульський пише про їхню «жахливу поразку». Застосована тактика раптового нападу розірвала облогу і змусила решту загонів нападників відступити. У вирішальній битві, крім захисників Пшебраже, брали участь не тільки радянські партизани (у кількості 250 осіб), а й загін Армії Крайової у складі 100 осіб під командуванням Яна «Дрзаги» Рерутко, який становив резервні сили Пшебраже.
Перемога була беззаперечною. До рук захисників Пшебраже потрапили шістнадцять кулеметів, а також тисячі одиниць боєприпасів і гранат. У наступні тижні панувало відносне затишшя — польська самооборона в Пшебраже продовжувала всіма можливими засобами збільшувати кількість наявної зброї та боєприпасів. У вересні двічі стався несподіваний інцидент з боку німецьких літаків, які бомбардували село, вбивши кількох людей. Однак це не мало відношення до битви за Пшебраже, а було, скоріше, випадковим обстрілом гітлерівського розвідувального літака одним із польських патрулів.
Однак це не мало серйозних наслідків. У середині вересня 1943 року ситуація в Пшебраже вже настільки стабілізувалася, що Цибульський зміг також зайнятися іншими діями, зокрема операціями зі звільнення радянських полонених у Луцьку. Змінювалася також ситуація в усьому регіоні. Фронт наближався, німці зазнавали дедалі серйозніших поразок. Діяльність загонів УПА помітно ослабла. Восени відбулася німецька операція з придушення, спрямована проти радянського партизанського руху. У цій ситуації Цибульський наказав сховати зброю й тимчасово демобілізувати Пшебраже, щоб створити враження звичайного, переповненого біженцями села, яке якимось дивом уникло погрому. Операція гітлерівців, втім, не принесла значних результатів.422 У самому Пшебраже командир зіткнувся з новими проблемами — почали траплятися випадки грабежів українських сіл поляками, які потім торгували здобутим м’ясом; крім того, розвідка АК повідомляла про шпигунів, які співпрацювали з гестапо і перебували в центрі самооборони. Цих осіб було віддано під польовий суд і, після доведення їхньої провини, страчено.
На початку жовтня Цибульський у співпраці з Прокопюком здійснив вдалу атаку на Омельно, яке було важливою базою УПА. Восени відбулася спільна нарада захисників Пшебраже та партизанів, на якій було вирішено активізувати наступальні дії проти банд націоналістів, що, як і раніше, діяли в цьому районі. Такі операції відбувалися наприкінці жовтня та в листопаді (зокрема, напад на населений пункт Журавичі, де було повернуто худобу, викрадену з польських сіл). Адже з настанням зими дедалі гострішими ставали питання, пов’язані з умовами життя в Пшебраже. Не вистачало продовольства, взимку спалахнула епідемія тифу.
Однак військова ситуація в районі залишалася надзвичайно спокійною. УПА почала готуватися до підпільної диверсійної боротьби у зв’язку з наближенням фронту, тому антипольські виступи в районі Пшебраже майже повністю вщухли.
Остання значна наступальна операція під командуванням Генріка Цибульського відбулася 13–14 січня 1944 року, і її метою був населений пункт Олика, де вдалося звільнити близько 1500 осіб, оточених ворогом в ізольованому польському поселенні.