Wkrótce potem, wobec przewagi Niemców i braków zaopatrzenia, polskie jednostki zostały jednak zmuszone do jego opuszczenia.
Wszystkie próby wyrwania się z okrążenia prowadzone w dniach od 17 do 20 września, nazwane przez historyków pierwszą bitwą pod Tomaszowem, zakończyły się klęską i zmusiły dowódcę Armii „Lublin” do podpisania aktu kapitulacji. Do niemieckiej niewoli dostało się około 20 tys. żołnierzy, w tym również generał Tadeusz Piskor.
Druga bitwa pod Tomaszowem Lubelskim
Wkrótce po zakończeniu pierwszej bitwy pod Tomaszów dotarły wojska Frontu Północnego, utworzonego z Armii „Modlin” generała Emila Przedrzymirskiego. Dowódcą tej formacji został generał Stefan Dąb-Biernacki.
Podobnie jak Armia „Lublin”, także wojska Frontu Północnego otrzymały rozkaz Naczelnego Wodza Edwarda Śmigłego-Rydza marszu na południe w kierunku granicy rumuńskiej w kierunku przedmościa rumuńskiego. Po dotarciu do Chełma do sztabu frontu dotarła informacja o agresji ZSRR na Polskę i przekroczeniu granicy przez Armię Czerwoną. W związku z tym plany operacyjne uległy zmianie − generał Stefan Dąb-Biernacki postanowił skierować swoje wojska na Hrubieszów, a następnie Tomaszów. 21 września oddziały polskie wkroczyły do północno-wschodniego rejonu powiatu tomaszowskiego.