Iso-britannia ja Ranska julistavat sodan
Sunnuntaina 3. syyskuuta 1939 kello 11.15 brittien pääministeri ilmoitti radiossa Downing Street 10:stä, että Iso-britannia oli jälleen sodassa Saksan kanssa. Hän ei ollut ehtinyt puhua loppuun, kun ilmahälytyssireenien alakuloinen ulina jo kaikui pääkaupungissa. Kaikkialla Etelä-englannissa ihmiset juoksivat bunkkereihin, kellareihin tai väestösuojiin. Neville Chamberlain kieltäytyi lähtemästä työtiloistaan, mutta hänet ylipuhuttiin lopulta menemään hänelle rakennettuun pommisuojaan. Hälytys osoittautui vääräksi, mutta ensimmäinen paniikki kertoi syvästä pelosta, että uusi sota voitettaisiin tai hävittäisiin kaasupommituksilla, biologisella sodankäynnillä ja tuhopoltoilla.
Iso-britannian päätös julistaa sota oli lähes väistämätön saksalaisjoukkojen ylitettyä Puolan rajan. Chamberlain oli jo helmikuussa luvannut, että Iso-britannia puolustaisi Ranskaa, ja brittiläiset ja ranskalaiset sotavoimat olivat laatineet suunnitelmia hyökkäyksen valmistelusta. Ne odottivat kolmevuotista uuvutussotaa, ensimmäisen maailmansodan uusintaa, jossa Saksan vastarinta nujerrettaisiin taloussaarrolla, ruokapulalla ja tarvittaessa saksalaiskaupunkien pommituksilla. Ranskassa mielipiteet olivat tiukasti fasismin kukistamisen kannalla, joskin oikeistoradikaaliryhmät ripustivat Pariisissa näkyville julisteita: "Kuka haluaa kuolla Gdańskin puolesta?" Elokuussa Britanniassa ja Ranskassa määrättiin liikekannallepano. Paikallisviranomaiset jakoivat jo säännöstelyvihkosia, ja miljoonat lapset ja äidit valmistautuivat evakuointiin uhatuista kaupungeista.
Brittiväestö terästäytyi tulevaan konfliktiin kuin "peilityynellä merellä ennen myrskyn nousua", kuten journalisti Malcolm Muggeridge kirjoitti. Tiedustelulähteet vahvistivat, että Saksan armeija siirtyi asemiin. Vaikka Britannian ja Ranskan hallitukset olivat luvanneet auttaa puolalaisia sodan tullen, ne olivat keskenään yksimielisiä, että apu olisi hyödytöntä, eivätkä ne tehneet suunnitelmia sen antamisesta. Ne toivoivat voivansa palauttaa vapaan Puolan sodan päätyttyä ja laativat suunnitelmia länsirintaman pitämisestä.
Viimeisinä päivinä ennen sotaa ne puhkesivat äkkiä kiihkeään toimintaan. Ruotsalainen liikemies ja Hermann Göringin ystävä, Birger Dahlerus, lähetettiin Lontooseen selvittämään, olisiko brittien kanssa mahdollista neuvotella sopimus erillään
Ranskasta. Hänen tehtävänsä oli salainen, ja sen tarkoitus oli hämmentää brittejä, kun saksalaiset hyökkäisivät samaan aikaan Puolaan. Viime hetkillä, Saksan jo hyökättyä, Mussolini yritti väliintuloa, kuten hän oli tehnyt Münchenissä, mutta brittien ja ranskalaisten hallitukset eivät olleet valmistautuneita antamaan Saksan miehittää Puolan, vaikka ne olivatkin valmiita harkitsemaan järkeviä ehdotuksia. Uhkavaatimuksen jätti Saksalle 3. syyskuuta kello 09.00 Britannian suurlähettiläs, Sir Nevile Henderson, joka ei löytänyt Saksan ulkoministeriöstä muita kuin Hitlerin tulkin, Paul Schmidtin, jolle hän antoi arvokkaan asiakirjan. Schmidt kiiruhti valtionkanslerin luo lukemaan uhkavaatimuksen vaiteliaalle Hitlerille, joka kääntyi lopulta ulkoministerinsä, von Ribbentropin, puoleen ja äyskähti: "Entä nyt?" Sota oli nyt väistämätön. Chamberlain ja Ranskan pääministeri, Edouard Daladier, olisivat molemmat mieluiten säilyttäneet rauhan, mutta he eivät voineet vetäytyä sitoumuksestaan Puolalle ja toisilleen. Brittien sodanjulistus astui voimaan kello 11.00, Ranskan myöhemmin, kello 17.00, ja Intia, Australia ja Uusi-seelanti julistivat sodan samana päivänä. Etelä-afrikka ja Kanada seurasivat pian perässä, 6. ja 10. syyskuuta. Ranskassa mobilisoitiin kuusi miljoonaa miestä. Yhdysvaltain suurlähettiläs näki ranskalaisjoukkojen lähtevän Pariisista: "Miehet marssivat hiljaisuudessa. Ei puheita, ei lauluja", vain "itsekuria ja hiljaista päättäväisyyttä."