В 18 часов Молотов встретился с Шуленбургом и заявил ему, что советское правительство решило вмешаться в польские дела завтра или послезавтра и вскоре он уже сможет точно назвать день и час. Нарком отклонил предложение Риббентропа о публикации совместного коммюнике и сообщил мотивировку действий СССР. Вячеслав Михайлович согласился, что предлог для вторжения несколько обиден для немецких чувств, но ничего лучше придумать не удалось: «Советское правительство, к сожалению, не видело какого-либо другого предлога, поскольку до сих пор Советский Союз не беспокоился о своих меньшинствах в Польше и должен был, так или иначе, оправдать за границей свое теперешнее вмешательство».
В 2 часа ночи 17 сентября германского посла принял Сталин и, в присутствии Молотова и Ворошилова, сообщил, что Красная Армия в 6 утра перейдет границу с Польшей. Генсек просил Шуленбурга передать в Берлин, чтобы немецкие самолеты не залетали восточнее линии Белосток — Брест — Львов, и зачитал ноту, приготовленную для передачи польскому послу в Москве. После уточнения текста, сделанного по предложению Шуленбурга, германский посол покинул Кремль.
В 2.15 зазвонил телефон в польском посольстве, господина Гжибовского просили срочно прибыть для вручения важного заявления советского правительства. Вспоминая эту ночь, бывший посол бывшей страны писал: «Внутренне я был готов к плохим новостям. Предполагал, что Советы под каким-нибудь предлогом денонсируют пакт о ненападении. Но то, что случилось, оказалось намного хуже».
В три часа В.П. Потемкин с каменным лицом зачитал послу знаменитую «непринятую» ноту:
«Польско-германская война выявила внутреннюю несостоятельность польского государства… Варшава как столица Польши не существует больше. Польское правительство распалось и не проявляет признаков жизни. Это значит, что польское государство и его правительство фактически перестали существовать… Тем самым прекратили свое действие договоры, заключенные между СССР и Польшей. Предоставленная сама себе и оставленная без руководства, Польша превратилась в удобное поле для всяких случайностей и неожиданностей, могущих создать угрозу для СССР. Поэтому, будучи доселе нейтральным, советское правительство не может более нейтрально относиться к этим фактам…
Советское правительство не может также безразлично относиться к тому, чтобы единокровные украинцы и белорусы, проживающие на территории Польши, брошенные на произвол судьбы, остались беззащитными. Ввиду такой обстановки советское правительство отдало распоряжение Главному командованию Красной Армии дать приказ войскам перейти границу и взять под свою защиту жизнь и имущество населения Западной Украины и Западной Белоруссии.
Одновременно советское правительство намерено принять все меры к тому, чтобы вызволить польский народ из злополучной войны, куда он был ввергнут его неразумными руководителями, и дать ему возможность зажить новой жизнью».
Ошарашенный Гжибовский, объявленный послом «переставшего существовать» государства, заявил категорический протест по поводу содержания и формы состряпанного в Кремле документа. По его разумению, правительство находилось на территории Польши, вооруженные силы давали немцам организованный отпор, а военные неудачи соседа — не повод для отказа от своих международных обязательств. Гжибовский наотрез отказался принимать ноту, пообещав просто известить свое правительство о факте советской агрессии. Такая нестандартная реакция озадачила заместителя наркома, и он отправился консультироваться с Молотовым. После совещания с начальством Василий Петрович вновь безрезультатно пытался вручить ноту, а под конец объяснил строптивому послу, что поскольку отныне Москва не признает существования Польского государства, постольку Гжибовский со товарищи уже не являются ничьими представителями и теряют дипломатическую неприкосновенность. Они теперь — просто группа «лиц польской национальности», проживающая на территории СССР и подпадающая под юрисдикцию советских законов со всеми вытекающими последствиями. В ответ Гжибовский пообещал внести протест на рассмотрение старшины дипломатического корпуса в Москве. Пикантность ситуации состояла в том, что дуайеном значился посол Германской империи 64-летний граф Шуленбург, а его заместителем сам Гжибовский.