В то же время войска Юго-Западного фронта занимали благоприятное положение для удара во фланг главной группировке польских войск, отходивших под натиском Западного фронта на Варшаву. Однако ни главнокомандующий С.С. Каменев, ни начальник Полевого штаба РККА П.П. Лебедев не смогли убедить Л.Д. Троцкого отдать приказ командующему Юго-Западным фронтом на проведение такого удара. Более того, направление главного удара для этого фронта менялось с Варшавского на Львовское. По всей видимости, в личном разговоре М.Н. Тухачевский смог убедить председателя Реввоенсовета Республики в том, что сможет собственными силами взять Варшаву. Поэтому Реввоенсовет Республики, по существу, отказался от своего первоначального плана согласованного наступления обоих фронтов на Варшаву по сходящимся направлениям.
Началось сражение Западного фронта в районе Варшавы, позже получившее название «сражение на Висле». Оно включало два этапа: первый – с 13 по 15 августа, когда советские войска, ведя ожесточенные наступательные бои на подступах к Варшаве и Новогеоргиевску, добились наибольших успехов, второй – с 16 по 25 августа, когда противник перешел в контрнаступление и вынудил войска Западного фронта к отходу на восток.
На первом этапе особенно ожесточенные бои развернулись 13 и 14 августа на северо-восточных подступах к Варшаве. Начало им было положено успешными действиями 21‐й стрелковой дивизии 3‐й армии и 27‐й стрелковой дивизии 16‐й армии, которые 13 августа прорвали вражеские укрепления у Радимина, находящегося в 25 километрах от Варшавы, и овладели этим населенным пунктом. Однако этот успех из-за отсутствия резервов и отставания остальных дивизий 16‐й армии не был своевременно развит.
Польское командование в полдень 14 августа двинуло в наступление 5‐ю армию к северу от Варшавы и одновременно подтянуло в район Радимина свои фронтовые и армейские резервы в составе двух дивизий. В результате этого бои развивались с нарастающей силой на всем фронте, и Радимин несколько раз переходил из рук в руки.
Соединения 16‐й армии пытались вернуть Радимин, но не смогли это сделать. Дело в том, что они выходили к этому городу не одновременно и вели бой на широком фронте, поэтому их попытки прорваться через первую линию неприятельских укреплений не имели успеха.
Вскоре сказалось и отставание тылов. Так, всю ночь с 15 на 16 августа противник вел интенсивный артиллерийский и пулеметный огонь по фронту 15‐й и 3‐й армий, а советские части из-за недостатка снарядов и патронов отвечали молчанием.
С утра 16 августа поляки перешли в наступление, нанося удар на стыке 15‐й и 3‐й армий, и начали теснить советские войска к северо-востоку от Вкры. Позже заместитель начальника Полевого штаба РККА С.А. Пугачев писал: «Хотя в тот же день 33‐я стрелковая дивизия 15‐й армии атаковала противника в Цеханове и отбросила прорвавшуюся туда конницу, захватив при этом 1200 пленных, этот частичный успех уже не смог повлиять на общую обстановку. К исходу 16 августа дивизии 15‐й и 3‐й армий, оставшись без боеприпасов и резервов, вынуждены были отойти на линию восточное Новогеоргиевска».
В тот же день на варшавском направлении после сильной артиллерийской подготовки перешла в контрнаступление 1‐я польская армия и потеснила правый фланг советской 16‐й армии за реку Ржондзку.
На рассвете 17 августа начала наступление южная ударная группа польских войск. Легко прорвав растянувшуюся редкую цепочку Мозырской группы, противник занял Ново-Минск, Седлец, Вялу (Бяла-Подляска), выйдя во фланг и тыл 16‐й армии. Инициатива, следовательно, перешла в руки врага. Его южная ударная группа подходила к Западному Бугу, а 5‐я армия, стремясь отрезать войска советской 4‐й армии в Данцигском коридоре, продвигалась на север.
Наступление польских армий на север и северо-восток, во фланг и тыл Западного фронта, создало чрезвычайно тяжелое положение, особенно для 4‐й армии. В этих условиях М.Н. Тухачевский настоял на передаче ему из состава Юго-Западного фронта 12‐й и 1‐й Конной армий. 17 августа он отдал директиву, в которой приказывал 12‐й армии продолжать наступление в направлении Хелм, Любартув, а 1‐й Конной – сосредоточиться в районе Владимира-Волынского для последующего удара в тыл южной ударной группы противника (Директивы командования фронтов Красной Армии. Т. 3. М., 1974. С. 84–85).
Однако командующему Западным фронтом не удалось реализовать это решение. Только 19 августа около полуночи было получено донесение, подписанное С.М. Буденным и К.Е. Ворошиловым. Они докладывали, что в связи с сосредоточением под Львовом очень крупных сил противника, чего в действительности не было, вывод армии из боя может катастрофически отразиться на всем Юго-Западном фронте. Одновременно они заверяли, что за два-три дня возьмут Львов (Из истории Гражданской войны в СССР: Сборник документов. Т. 3. М., 1961. С. 361).