1 września batalion przydzielony do 42 pułku piechoty, opóźniał niemieckie natarcie wzdłuż drogi Myszyniec-Ostrołęka. 2 września z szeregów batalionu ubyło około 40% żołnierzy, którzy roi się ratować swoje rodziny i dobytek z palących się w okolicznych wsi. Niska jakość wyeksploatowanego uzbrojenia powodowała dodatkowa trudność w walce. Po dojściu do Białej Podlaskiej batalion został uzupełniony rozbitkami i walczył na Podlasiu do 13 września. Bataliony ON Warszawa I, II, III osłaniały swoje przeprawy umożliwiając odwrót z pozycji mławskiej oddziałów 20 DP i 8 DP. III Warszawski batalion 6 września prowadził walkę z patrolami niemieckimi na przyczółku pułtuskim. 7 września prowadził ciężkie walki w obronie przyczółka wraz innymi oddziałami zgrupowania. Wycofał się z przyczółka na wschodni brzeg Narwi. Po wysadzeniu mostu na Narwi przyczółek uległ likwidacji, a batalion rozpoczął marsz do Borzychy. W trakcie odwrotu był atakowany przez lotnictwo niemieckie, a następnie przez niemiecką broń pancerną. Uległ rozproszeniu, część żołnierzy przedostała się do Warszawy. I Warszawski batalion ON wspólnie z Nowogródzką Brygadą Kawalerii wycofał się 8 września zachodnim brzegiem Wisły do Modlina, a następnie nad Narew, do obrony linii rzeki.