Po agresji III Rzeszy na Polskę do twierdzy przybył 7 września 1939 roku marszałek Edward Rydz-Śmigły wraz ze Sztabem Generalnym, co spowodowało w tym dniu wzrost intensywności niemieckich bombardowań. Twierdza brzeska została zajęta przez Niemców 17 września 1939 roku po odparciu przez Wojsko Polskie 7 szturmów XIX Korpusu Armijnego dowodzonego przez gen. płk Heinza Guderiana. W wyniku umowy granicznej zawartej między ZSRR a Niemcami twierdza znalazła się w granicach ZSRR.
Michaił Kowalow komandarm II rangi, dowodzący frontem białoruskim, zajmującym Kresy północno-wschodnie pisał we wrześniu 1939 roku do Moskwy: „Ustanowiona granica na rzece Bug w rejonie Brześcia Litewskiego jest skrajnie niewygodna dla nas z następujących przyczyn: miasto Brześć granica dzieli na dwie części. Zachodni obwód fortów dostanie się Niemcom; przy bliskości granicy niemożliwe stanie się wykorzystywanie w pełni bogatego zasobu koszar w Brześciu, węzeł kolejowy i samo miasto będzie się znajdować w strefie ognia z broni maszynowej, przeprawy przez rzekę Bug nie będą zabezpieczone odpowiednim terytorium. Duże, godne uwagi lotnisko przy wsi Małaszewicze dostanie się Niemcom”.