В течение нескольких месяцев Молотов проводил параллельные переговоры по поводу заключения пактов — открыто с Великобританией и Францией, и, после несколько сдержанного начала, с Германией, но уже тайно. Начало англо-франко-советских переговоров не встретили большого энтузиазма ни в Советском Союзе, ни в Великобритании. Чемберлен отмечал в частной переписке: «У меня есть серьезные подозрения относительно истинных целей Советского Союза и глубокие сомнения по поводу его военного потенциала, даже если он честно желает и стремится помочь.» Вероятно, Сталин рассматривал переговоры с Великобританией и Францией в основном как средство оказания давления на Германию, чтобы заставить ее подписать договор, или, в качестве альтернативы, как самое удачное решение в случае, если заключение пакта с нацистской Германией окажется невозможным. Только французская сторона проявила понимание необходимости срочного заключения подобного договора, справедливо опасаясь, что, в случае провала англо-французских переговоров, Сталин пойдет на сделку с Гитлером.

НКВД разрабатывало самые изощренные «активные действия», пытаясь склонить Германию к подписанию договора. Через несколько дней после того, как 14 апреля советский посол передал предложения Министерству иностранных дел Германии, германское посольство в Лондоне получило и передало в Берлин содержание первой из серии британских дипломатических телеграмм, в которой содержался отчет о ходе переговоров с Советским Союзом. В перехваченных телеграммах, однако, имелись необъяснимые провалы и искажения. Например, указывалось, что представители Великобритании и Франции на переговорах предложили более выгодные условия и добились большего успеха, чем было на самом деле. Наименее вероятным источником информации была германская разведка. Специалисты Германии не смогли расшифровать коды британской дипломатической почты и уж наверняка не имели своего агента в Форин Оффис, который имел бы доступ к таким телеграммам. По мнению профессора Дональда Камерона Уотта, только предположение, что источником такой информации был НКВД, может быть единственной удовлетворительной гипотезой, объясняющей неожиданный и выборочный доступ германского посольства к британской диппочте в апреле 1939 года, и столь внезапное прекращение получения информации за неделю до заключения нацистско-советского пакта, а также опущения и искажения в перехваченных телеграммах. Фон дер Шуленбург, германский посол в Москве, тоже был снабжен подобной информацией, имеющей целью ускорить переговоры по двустороннему пакту.

Фальсифицированные телеграммы, подкинутые НКВД в германское посольство в Лондоне, появились из одного или сразу из двух источников. Первым источником мог быть капитан Дж. Г. Кинг, шифровальщик департамента связи Форин Оффиса. Дж. Г. Кинг контролировался Теодором Маем до самого своего отзыва в 1937 году. Кинга, возможно, хотя необязательно, снова задействовали после восстановления присутствия НКВД в Лондоне зимой 1938—1939 гг. Вторым источником расшифрованной британской дипломатической почты могло быть отделение электронной разведки НКВД, деятельности которого сильно помогали Кинг, Маклин и Кэрнкросс. Разведывательная информация из одного или из обоих источников, которая внедрялась НКВД в германское посольство в Лондоне, справедливо была названа «ярчайшим примером в высшей степени убедительной дезинформации». Но все это оказалось ненужным. Выгоды пакта со Сталиным для Гитлера, когда он готовился к захвату Польши, были столь весомы, что он просто не нуждался в тайном подстегивании со стороны НКВД. Пакт о ненападении между Германией и СССР был подписан 23 августа. Секретный протокол предусматривал, что в случае «территориального и политического пересмотра», Советский Союз обретет контроль над Восточной Польшей, Литвой, Эстонией, Латвией, Финляндией и Бессарабией (в Румынии). Подписание этого пакта застало врасплох и Форин Оффис, и большую часть остального мира.

Оба диктатора крайне обрадовались заключению пакта. После его подписания Сталин предложил тост за Гитлера. «Я знаю, — сказал Сталин, — как сильно немецкий народ любит своего фюрера. Я хочу выпить за его здоровье, он этого заслуживает.» Затем Молотов поднял тост за Риббентропа, а тот поднял бокал за Советское правительство. В конце церемонии Сталин сказал Риббентропу: «Советское правительство воспринимает новый пакт очень серьезно. Я могу гарантировать, под свое честное слово, что Советский Союз не предаст своего партнера.» Гитлер как раз обедал, когда ему сообщили о подписании пакта. Гитлер вскочил из-за стола и воскликнул: «Мы победили!» Теперь Польша была в его власти.

1 сентября, ровно через неделю после подписания пакта о ненападении между Германией и СССР, немецкая армия численностью в полтора миллиона пересекла польскую границу. 17 сентября, когда поляки храбро, но уже безнадежно сопротивлялись вермахту, Советский Союз ввел свои войска в восточную часть страны, чтобы потребовать свой кусок польского пирога. При встрече частей двух армий новые союзники братались, поднимали тосты друг за друга, а в некоторых местах были проведены совместные военные парады. Прибалтийские государства милостиво получили еще девять месяцев ограниченной независимости. Однако все они были вынуждены согласиться на размещение советских военных баз. Сталин успокаивал эстонскую делегацию после того, как она уступила его требованиям: «Я могу сказать, что эстонское правительство поступило мудро… Ведь то, что произошло с Польшей, могло произойти и с вами.»

На оккупированных Красной Армией польских территориях НКВД быстро организовало плебисциты, во время которых население якобы высказывалось за объединение с Советским Союзом. Никита Хрущев, первый секретарь ЦК Компартии Украины, в состав которой в качестве «Западной Украины» вошли юго-восточные земли Польши, позднее вспоминал (очевидно, без всякой намеренной иронии) о замечательном театральном успехе, достигнутом НКВД:

«На съезд во Львове были избраны делегации… Съезд продолжался несколько дней в обстановке огромного воодушевления и политического энтузиазма. Я не услышал ни одной речи, в которой бы выражалось хоть малейшее сомнение в необходимости установления Советской власти. Один за другим выступающие с радостным волнением говорили, что самой сокровенной их мечтой было войти в состав Украинской Советской Республики. Для меня было отрадно видеть, что рабочий класс, крестьянство и трудовая интеллигенция начали понимать марксистко-ленинское учение…