Dowodzona przez niego brygada uczestniczyła w działaniach nad Berezyną, w tym w walkach o rejon Borysowa. Od 10 sierpnia 1920 Żymierski dowodził 2 Dywizją Piechoty Legionów, biorąc udział w walkach przeciw Armii Konnej Siemiona Budionnego pod Komarowem i Hrubieszowem. Za postawę podczas wojny polsko-bolszewickiej zyskał uznanie przełożonych, m.in. Edwarda Śmigłego-Rydza i Władysława Sikorskiego, co znalazło wyraz w odznaczeniu go Orderem Virtuti Militari V klasy. W latach 1922–1923 studiował w Wyższej Szkole Wojennej () w Paryżu, następnie odbył staż we francuskim Sztabie Generalnym. 1 grudnia 1924, w wieku 35 lat, został mianowany generałem brygady ze starszeństwem z dniem 15 sierpnia 1924 i 2. lokatą w korpusie generałów (w 1928 przesunął się na lokatę 1.). Wyznaczony na stanowisko zastępcy szefa Administracji Armii do spraw uzbrojenia odpowiedzialnego za finanse – zakupy sprzętu wojskowego w Ministerstwie Spraw Wojskowych. Podwładnym jego był wówczas (jak i poprzednio w Legionach) późniejszy premier Felicjan Sławoj Składkowski, który w swych pisanych na emigracji wspomnieniach zwięźle skomentował jego talenty ekonomiczne.