Pie Daugavas poļu armija parādījās 1919. gada septembra sākumā. Mēneša vidū Daugavas upes līnija līdz Drisas ietekai tika kontrolēta. Izņēmums bija Daugavpils dzelzceļa tilts aizsargpozīcijas, kas palika boļševiku rokās. Polijas pavēlniecība bija gatava iekarot visu pilsētu, taču, pakļaujoties Antantes militārās misijas iebildumam, līdz septembra beigām operāciju veica tikai līdz Daugavas kreisajam krastam.
Pirmā cīņa par Daugavpili sākās 1919. gada 27. septembra rītā, Salaspils kaujas uzvaras 314. gadadienā. Uzbrukumu veica 1. leģiona kājnieku divīzija, kas sastāvēja no 1., 5. un 6. leģiona kājnieku pulkiem. Kopumā uzbrukumā tika izmantoti aptuveni 7000 durkļi, 140 ložmetēji, 19 artilērijas ieroči, 15 smagie ieroči, 2 bruņuvilcieni un 24 tanki. Tas bija viens no pirmajiem Polijas bruņotajiem uzbrukumiem vēsturē.
Polijas tanku parādīšanās parasti izraisīja paniku un boļševiku atkāpšanos. Bez būtiskām problēmām izdevās ieņemt Daugavpils priekšpilsētu. Saskaņā ar vienošanos Polijas armija neiebrauca pilsētā, bet ceļa tilts un laipas tika uzspridzinātas. Ienaidnieka rokās palika tikai forts, kas aizsargāja dzelzceļa tiltu.
28. septembrī plkst. 5:10 ar artilērijas apšaudi sākās uzbrukums cietokšņa kreisajam krastam. Pēc divdesmit minūtēm uzbrukumu uzsāka 1. un 5. leģiona kājnieku pulki - trīs rotas ar tanku un bruņuvilciena "Śmiały" (“Drosmīgs”) atbalstu. Tas ilga nedaudz vairāk par stundu un plkst. 6:45 tika iegūtas ienaidnieka pozīcijas. Divu dienu cīņu laikā poļi zaudēja 13 virsniekus, 253 ierindnieki tika nogalināti vai ievainoti. Boļševiku zaudējumi bija vairāki simti nogalināto. Tika aizturēti arī apmēram 400 karagūstekņi.
Pēc trim mēnešiem, 1919. gada 30. decembrī, Rīgā tika parakstīts slepena Polijas un Latvijas vienošanās par abu valstu militāro sadarbību Latgalē veiktajās darbībās. Tas paredzēja uzbrukumu Daugavpilij 1920. gada 3. janvārī. Šīs operācijas nosaukums bija "Ziema". Uzbrukumā bija jāpiedalās 1. un 3. leģionu kājnieku divīzijai (apmēram 30 tūkstoši karavīru) un Latvijas armijas 3. kājnieku divīzijai (apmēram 10 tūkstoši karavīru).
Uzbrukums Daugavpilij sākās kā plānots - 3. janvāra rītā. Tajā piedalījās 1. leģionu kājnieku pulks, kurš aptuveni -25° C salā bez grūtībām šķērsoja Daugavu un ap plkst. 13:00 ieņēma cietoksni. Pēc divām stundām visa pilsēta bija poļu rokās. Zaudējumi bija salīdzinoši nelieli: 12 mirušie un 37 ievainotie. Vairāk nekā 400 boļševiki tika ieslodzīti. Daļa no ienaidnieka spēkiem atkāpās uz Višķu apgabalu, bet nākamajā dienā tie tika sakauti. Bija sākusies Latgales atbrīvošana. Un, lai arī boļševiki 8. janvārī mēģināja veikt pretuzbrukumu gar Pleskavas-Daugavpils dzelzceļa līniju, poļi un latvieši noturēja savas pozīcijas. Tikai kārtējais boļševiku uzbrukums ar trim bruņuvilcieniem radīja sekas, bet uz neilgu laiku, jo tajā pašā dienā (9. janvārī) ģenerālis Ridzs-Smiglijs pārņēma operācijā iesaistīto Latvijas karaspēku un sagatavoja koordinētu uzbrukumu. Tas notika 12. janvārī sniega vētrā, un beidzās ar poļu un latviešu panākumu.
Pēdējais Polijas un Latvijas operācijas posms sākās 1920. gada 21. janvārī un noveda pie pilnīgas boļševiku izstumšanas no Latgales. Sešas dienas vēlāk Juzefs Pilsudskis ieradās Daugavpilī. Pilsudskis ģenerālim Ridzam-Smiglijam pasniedza ordeni Virtuti Militari, kā arī tikās ar Latvijas armijas augstāko komandieri ģenerāli Balodi. Latvijas valsts ar Lāčplēša atzinību apbalvoja Juzefu Pilsudski, ģenerāli Ridzu-Smigliju un 61 poļu karavīru. Polijas zaudējumi operācijā "Ziema" bija 2920 karavīri, kas nogalināti, ievainoti, pazuduši, slimi un ar iegūtiem apsaldējumiem. Apsaldējumus guva pat 1700 karavīru. Tas pierāda, cik grūti poļiem bija jācīnās par sava kaimiņa neatkarību.
