Подход к Трехарочным воротам со стороны Северного острова также был защищен валами, со скрытыми в их толще кирпичными помещениями.

Не менее мощные укрепления имелись на Западном и Южном островах.

Все четыре укрепления, общей площадью 4 кв. км, были обнесены могучим 10-метровым валом (далее — главный вал), внутри которого находились кирпичные помещения. Перед валом проходил ров, заполненный водой (далее по тексту передовой ров или обводной канал).

В главном валу толщиной до 8,5 м были прорезаны туннели ворот, а точнее проходов — Северо-Западных, Северных, Восточных, Южных. К ним через передовой ров вели узкие мостовые насыпи.

В конце 1860-х годов севернее крепости проложили железную дорогу Москва — Варшава. Ее насыпь затрудняла обстрел с Северного острова, создавая мертвую зону. Из-за этого по другую сторону насыпи, в 850 м от главного вала был построен форт «Граф Берг» а перед ним — насыпь земляной батареи (на немецких картах обозначаемая как «пехотное укрепление»).

В 1878–1887 годах в радиусе трех-четырех километров вокруг Центрального укрепления были построены девять кирпично-земляных фортов, образовавших так называемое внутреннее дополнительное кольцо, а в 1910 году — форт «X» для защиты нового железнодорожного полотна.

В 1913 году начинается строительство внешнего дополнительного кольца, лежащего еще далее, в четырех — пяти километрах от внутренних фортов. В то время как Центральное укрепление вместе с внутренним дополнительным поясом было почти полностью выполнено в кирпичной кладке, внешний дополнительный пояс возводился из бетона, армированного проволочной сеткой. Внутренний дополнительный пояс был также усилен футляром из армированного бетона.

В годы Первой мировой войны, обстрел крепости немецкими войсками причинил отдельным ее строениям сильные разрушения. При оставлении ее в 1915 году часть строений (некоторые форты внешнего дополнительного кольца) были взорваны. Крепость не оправдала возложенных на нее русской армией надежд.

К началу Второй мировой крепость была скорее военным лагерем, и то покинутым ушедшими на фронт польскими частями. К моменту подхода к Бресту над Бугом передовых подразделений корпуса Гудериана в городе, преимущественно в крепости, размещались польские части группировки «Брест» под командой 49-летнего отставного генерала Константина Плисовского. Они насчитывали по разным данным от 2500 до 4000 человек, в основном солдат из маршевых и караульных частей и подразделений. На их вооружении находилось 18 полевых орудий, 8 зениток, 36 французских танков «Рено» FT-17 (112-я и 113-я отдельные танковые роты) и взвод танкеток TKS. Шедший же на Брест 19-й армейский корпус немцев под командованием генерала Гудериана насчитывал 154 танка, 260 орудий и минометов.

Генерал Плисовский, не имея сил для организации обороны по линии фортов, принял решение построить оборону, опираясь на главный вал. Все подъезды к крепости, мосты, ведущие на Центральный остров, и подступы к цитадели были заминированы.

Основные силы были размещены на Северном острове, прикрывая крепость с севера. На валах отрыты пулеметные гнезда и окопы полного профиля. Несколько танков вкопали в землю.

14 сентября части 10-й танковой дивизии немцев прошли линию внешних укреплений. Гудериан приказал всему корпусу как можно быстрее наступать на Брест, используя этот неожиданный успех.

Уже утром 3-я танковая дивизия перерезала железные дороги на Кобрин и Барановичи, захватив Жабинку, 10-я танковая заняла Брест и железнодорожный вокзал, 20-я моторизованная шла к крепости вдоль правого берега Буга. Разведбат и 8-й танковый полк 10-й танковой дивизии при поддержке авиации и артиллерии с ходу атаковали Кобринское укрепление, но неудачно: поляки, действуя противотанковыми ружьями (их имелось примерно полтора десятка), артиллерией и «Рено» FT-17 отбили атаку. Однако вероятно главной преградой стало то, что поляки заблокировали ворота корпусами своих танков. Помимо танков, не только выступавших в роли бетонных блоков, но и ведших огонь, позади ворот находились и зенитные орудия. В довершение ко всему несколько немецких танков подорвались на минах.

Во второй половине дня б/машины 8-го танкового полка вновь попытались пробиться на Северный остров. Они уничтожили танки 113-й танковой роты, но вынуждены были отступить, ничего не добившись. Стало ясно, что «с налета» крепость не взять.

С вечера артиллерия 19-й корпуса начала работать по Центральному укреплению, обстрел продолжался всю ночь. С утра подразделения 10-й танковой и 20-й моторизованной дивизий вновь начали атаку. Ожесточенные бои, временами переходящие в рукопашные схватки, продолжались весь день. Атака вновь захлебнулась — на гребне крепостных ворот.

Артиллерия и авиация, действующие достаточно активно, мало чем могли помочь штурмующим. Во время авианалетов и ударов артиллерии поляки уходили в казематы, затем вновь поднимались на вал.

Немецкому командованию необходимо было добиться, чтобы пехота атаковала сразу же за огневым валом артиллерии.

На следующий день эту задачу попытались решить два пехотных батальона 10-й танковой и 20-й моторизованной дивизий. С 10 утра при поддержке танков и артиллерии они вновь начали атаку на те же позиции — валы Северного острова (у Северных ворот).

Как и было оговорено, артиллерия открыла огонь, но наступление вновь приостановилось — из-за неспособности пехоты 10-й танковой дивизии наступать непосредственно за огневым валом. Потеряв терпение, Гудериан вместе со своим адъютантом — подполковником Браубахом пошел в передовые подразделения. Однако когда те все-таки вновь поднялись, выяснилось, что огонь задних рядов накрывал передние. Браубах отправился туда, чтобы прекратить беспорядок, но его, с расстояния 100 метров, с бастиона, тяжело ранил польский снайпер. Несколько дней спустя адъютант Гудериана скончался от полученных ранений. Атака вновь была отбита, причем потери немцев были еще более тяжелыми.

Однако и поляки, к тому времени (с 14 по 16 сентября) отбившие семь пехотных атак, поддерживаемых танками, артогнем и авиацией, потеряли около 40 % убитыми и ранеными.

Учитывая потери, уменьшение количества боеприпасов, а также то, что на некоторых участках немцам все же удалось прорваться за главный вал и оттеснить поляков в цитадель — в 17 часов генерал Плисовский принял решение покинуть Центральное укрепление. Этому решению способствовало и то, что Плисовский, к тому времени раненый осколком, утратил связь с командованием. Ситуацию (а к тому времени польское правительство уже готовилось выехать из страны) не знал никто. Немаловажным было и то обстоятельство что немцы вот-вот могли перекрыть единственный свободный путь — на Тересполь.

Под покровом темноты поляки покинули крепость. Их отход прикрывал маршевый батальон 82-го пехотного полка и 2-я рота саперов, с задачей — заминировать дорогу и взорвать мосты. Затем они имели право покинуть крепость, присоединившись к остальным частям, идущим в Тересполь.

Кстати те действительно двинулись вовремя — в темноте у шоссе на Тересполь прошли перестрелки с немецкой пехотой, накануне получившей приказ переправиться через Буг и, выйдя к крепости со стороны Тересполя, атаковать ее с запада. Однако поляки опередили. Утром 17 сентября немецкие части вошли в цитадель.

Потери сторон при боях за крепость неизвестны, однако только 15 сентября потери 69-го пехотного полка 20-й моторизованной дивизии составили 127 убитых, 226 раненых (в том числе 10 — смертельно), семь утонуло в крепостных рвах. В районе крепости было взято в плен 988 польских солдат и офицеров, в основном раненых, оставшихся в госпитале.

Таким образом, германское командование (и лично генерал Гейнц Гудериан, как командир 19-го армейского корпуса, чьи войска в сентябре 1939 года брали Брест-Литовск. — Прим. авт.) имело представление о сложностях при штурме фортификационных сооружений цитадели. Тем более, что ни тяжелая артиллерия, ни авиация, ни танковые войска не являлись теми средствами, что сломили оборону поляков, несмотря на то, что основное сражение развернулось за локальный участок — главный вал Северного острова. Там не имелось каких-либо особо мощных фортификационных сооружений — только окопы и пулеметные гнезда. Просто полевые укрепления, хотя и находящиеся на выгодном для обороны месте.