10 września, na odprawie w Brześciu ścisłych dowództw 2 i 4 Armii, Józef Piłsudski nakreślił zarys planu nowej bitwy z wojskami sowieckiego Frontu Zachodniego. Rozpoczęły się prace sztabowe nad planem bitwy niemeńskiej. Pomyślana ona była jako pewna kontynuacja operacji warszawskiej, przy założeniu, że jej celem będzie ostateczne rozgromienie wojsk Frontu Zachodniego[10].
Myślą przewodnią było związanie głównych sił przeciwnika w centrum poprzez natarcie w kierunku na Grodno i Wołkowysk. Jednocześnie północna grupa uderzeniowa, skoncentrowana na lewym skrzydle 2 Armii, miała szybkim marszem przeciąć skrawek terytorium litewskiego i wyjść na głębokie tyły oddziałów Armii Czerwonej, zaangażowanych w bój o Grodno i Wołkowysk[9].
Zgodnie z polskim planem operacji niemeńskiej, 23 września grupa gen. Władysława Junga ruszyła na Wołkowysk. Celem natarcia było opanowanie miasta, ściągnięcia na siebie odwodów sowieckich i odwrócenie uwagi od natarcia 3 Dywizji Piechoty Legionów na Brzostowicę Wielką[11].
Rejonu Wołkowyska broniła sowiecka 48 Dywizja Strzelców. Wcześniej, 21 września na Świsłocz uderzyła 143 Brygada Strzelców. Jej natarcie zostało załamane w ogniu polskich karabinów maszynowych i brygada odeszła na linię Mścibów – Werdomicze – Porozowo – Łyskowo, a na styku sowieckiej 15 i 16 Armii wytworzyła się luka. Dowództwo 15 Armii zamknęło ją 56 Samodzielną Brygadą Strzelców[12].
W ten sposób przed frontem grupy gen. Junga znalazły 48 DS i 56 BS. Łącznie siły sowieckie liczyły około 7500 żołnierzy, 16 dział, 90 ckm-ów i jeden pociąg pancerny. 56 BS, przerzucona na front polski znad granicy fińskiej, miała niewielkie doświadczenie bojowe, ale w rejonie Piasków nad Zelwianką stała w odwodzie doświadczona w bojach 27 Dywizja Strzelców[11].
Oddzielną grupę tworzyły IV Brygada Piechoty Legionów oraz 215 pułk ułanów. Brygada miała nacierać w kierunku Kołłątajów i dalej na Wołkowysk lub na Mosty.
23 września Grupa gen. Junga rozpoczęła natarcie. Przy wsparciu artylerii i pociągów pancernych, oddziały płk. Gałeckiego przełamały obronę 143 Brygady Strzelców niemal bez strat własnych. Późnym wieczorem grupa płk. Gałeckiego wkroczyła do miasta, 59 pułk piechoty uderzył na Izabelin i do wieczora opanował go, a 60 pułk piechoty zdobył Jasienowice oraz cegielnię i folwark wołkowyski.
Późnym wieczorem dowódca 15 Armii August Kork skierował w rejon Wołkowyska swój odwód – 27 Dywizję Strzelców. Pierwsze bojowe sowieckie patrole pojawiły się jeszcze w nocy i zaskoczyły Polaków.
Rano 24 września ciężkie walki pod Wiszniówką prowadził 18 pułk ułanów, a XXX BP odpierała czołowe ataki czerwonoarmistów[13].
Przed południem przeciwnik przegrupował siły i rozpoczął koncentryczne natarcie na Wołkowysk. Od północy i od zachodu przez Janysze uderzała 79 Brygada Strzelców; uderzająca ze wschodu 80 Brygada Strzelców częścią sił obeszła miasto od południowego wschodu. 81 Brygada Strzelców maszerowała na Izabelin[13].
Generał Jung zorganizował obronę w sposób następujący[13][14]:
Około 16.00 przeciwnik przełamał obronę 61 pułku piechoty na styku I i III batalionu, wdarł się do Wołkowyska i po dwugodzinnych walkach ulicznych zmusił Polaków do opuszczenia miasta[15].
O zmroku XXX Brygada Piechoty otrzymała rozkaz odwrotu na linię rzeki Rosi. Oddziały wycofywały się przez miasto pod ogniem sowieckiej artylerii, często torując sobie drogę bagnetami, a jedyną drogą wycofania polskiej artylerii zatarasowały tabory. 1 bateria 15 pap musiała zostawić trzy działa, a 6 bateria jedno. O 21.00 wszystkie oddziały 15 Dywizji Piechoty znalazły się na zachodnim brzegu Rosi[15].
Wiesław Wysocki (red.): Szlakiem oręża polskiego; vademecum miejsc walk i budowli obronnych. T. 2, poza granicami współczesnej Polski. Warszawa: Wydawnictwo „Gamb”, 2005. ISBN 83-7399-050-X.