Funkcjonariusze niemieckiej policji dostarczali Żydom nakaz deportacji, po czym (często nie pozwalając im wziąć ze sobą najpotrzebniejszych rzeczy) dostarczali na stacje kolejowe. Stamtąd w zaplombowanych pociągach przewożono ich do granicy z Polską. W nocy z 27 na 28 października na granicznych stacjach w Zbąszyniu, Bytomiu, pod Chojnicami i Wschową znalazło się kilka tysięcy Żydów, których Niemcy przepędzili przez granicę.
Według raportów Heinricha Himmlera w tym okresie deportowano do Polski około 17 tysięcy Żydów z polskim obywatelstwem, przy czym kilka tysięcy z nich – mając status bezpaństwowców – koczowało na granicy między kordonami wojska niemieckiego i polskiego. Około 6 tys. władze polskie umieściły w obozie przejściowym utworzonym na terenie dawnych koszar w Zbąszyniu. Pomocy udzielały im w tym czasie żydowskie organizacje dobroczynne oraz Polski Czerwony Krzyż.
Polenaktion wywołała protesty polskiego Ministerstwa Spraw Zagranicznych, które zagroziło, że w odwecie wydali z Polski obywateli niemieckich. Na skutek tego w Berlinie rozpoczęły się rokowania polsko-niemieckie, a Polenaktion wstrzymano.