Rano 16 sierpnia ruszyła polska ofensywa znad Wieprza. 64 pułk piechoty otrzymał zadanie opanować Żelechów i dalej wyjść na główną oś zaopatrzeniową Armii Czerwonej Warszawa–Siedlce. Zaskoczony przeciwnik nie stawiał większego oporu. Po wykonaniu zadania bliższego, 19 sierpnia wkroczono do Węgrowa i opanowano Czyżew. Będąc permanentnym w pościgu przez Wysokie Mazowieckie do Łomży i w rejonie Jedwabna dotarł do granicy z Prusami Wschodnimi. W ciągu dziewięciu dni żołnierze przebyli przeszło dwieście pięćdziesiąt kilometrów. Wzięto do niewoli setki jeńców i dużo sprzętu wojskowego.
Pułk w ofensywie jesiennej Do 4 września pułk odpoczywał, początkowo w Łomży, a później w Ostrołęce. Następnie transportem kolejowym został przewieziony przewieziony do Białej Podlaskiej i skąd w składzie 16 Dywizji Piechoty wyruszył na front. 10 września walczył o Małoryty, a trzy dni później zdobył Borki. W związku z nowym zadaniem dla 16 Dywizji Piechoty, 64 pułk piechoty otrzymał zadanie nacierać na pomocniczym kierunku uderzenia wzdłuż szosy Mokrany–Dywin. W tym celu utworzona została Grupa kpt. Ludwika Bociańskiego w składzie I/64 pp, III/64 pp, kompania szturmowa IV batalionu i bateria artylerii. 14 września opanowano Borysówkę, Osę i Kletyszcze.