12 września Łuków był już zagrożony, pociągi wycofały się do Międzyrzeca Podlaskiego, po drodze otrzymano rozkaz udania się na Brześć nad Bugiem, gdzie dotarły 14 września. Tego samego dnia pod miasto podszedł niemiecki XIX Korpus. Pod Katenborgem „Śmiały” wsparł piechotę, odrzucając czołgi 10 Dywizji Pancernej. Po południu Niemcy zajęli Dworzec Główny w Brześciu, i pociągi otrzymały rozkaz wycofania się na Kowel, gdzie dotarły 15 września. 16 września pociągi zostały odesłane do Łucka. 17 września otrzymano informację o wkroczeniu Armii Czerwonej, dowódcy pociągów podjęli decyzję o przebiciu się na Lwów, gdzie dotarły przez Łuck – Sienkiewiczówkę – Stojanów 18 września. „Śmiały” operował w okolicy Dworca Łyczakowskiego, później wsparł uderzenie piechoty na Sichów i Pirogowkę. 19 września ostrzeliwał Zboiska, dokonał wypadów na Kamionkę Strumiłową, wieczorem wrócił na stację Podzamcze, a w nocy z powrotem na Dworzec Łyczakowski.