W kampanii wrześniowej walczył w składzie oddziałów wystawionych przez Ośrodek Zapasowy 5 Dywizji Piechoty. Wziął udział w walkach o Lwów, dowodząc początkowo wschodnim odcinkiem jego obrony. Od 14 września objął rejon wzgórza 374 „Kortumowa Góra” i dowodził tym pododcinkiem, stanowiącym północno-zachodnią część odcinka zachodniego obrony Lwowa. W skład dowodzonego przez niego zgrupowania wchodziły: pododdziały batalionu ON „Lwów I” i batalionu ON „Sokal”, kompania marszowa ckm z 19 pp, 4 kompania 205 pp rez. (weszła w skład zgrupowania w dniu 14 września, po walkach stoczonych na Cmentarzu Janowskim), pluton z 8 kompanii 206 pp rez. i inne mniejsze pododdziały. Łącznie siły podległe ppłk. Brzezińskiemu liczyły 42 oficerów i 784 szeregowychWedług Ordre de Bataille 35 Dywizji Piechoty Rezerwowej z dnia 21 września 1939 roku.. 19 września 1939, po przeprowadzonej reorganizacji 35 DP Rez. i całego zachodniego odcinka obrony Lwowa, z oddziałów podpułkownika Stanisława Brzezińskiego stworzono dwubatalionowy pułk piechoty „Góra Stracenia”, którego objął dowództwo. W skład tego pułku weszły luźne oddziały, które do tej pory stanowiły obsadę odcinka „Góra Stracenia” (I batalionem dowodził kpt. Jan Baraniecki, a II batalionem kpt. Józef Dubiński).