Bzury, podczas gdy oddziały armii "Poznań" zajmowały pozycje wyjściowe do podjęcia próby przebicia się w kierunku na Kampinos i Warszawę. W tym samym czasie przygotowania do zniszczenia okrążonego zgrupowania gen. Kutrzeby zakończyły wojska niemieckie, które 16 IX rozpoczęły od wschodu (z rejonu Sochaczewa) atak na pozycje polskie (trzecia faza bitwy: 16-18IX). W trakcie dwudniowych walk obie armie polskie zostały rozbite, a podjęta w nocy z 16 na 17 IX przez armię "Poznań" próba wyrwania się z okrążenia nie powiodła się. W następnych dniach poszczególne oddziały polskie usiłowały na własną rękę przebijać się w kierunku stolicy, tocząc krwawe walki w rejonie Puszczy Kampinoskiej. Do Warszawy dotarły jedynie nieliczne jednostki wraz z gen. Kutrzeba i jego sztabem. Gen. Bortnowski oraz zdecydowana większość oddziałów armii "Pomorze" dostała się do niewoli. Bitwa nad Bzurą zakończyła się klęską wojsk polskich, zmusiła jednak Niemców do zmiany planów operacyjnych i odwlekała moment zdobycia przez nich Warszawy. Zaskoczeni polskim natarciem nad Bzurą, Niemcy musieli ściągnąć na pole bitwy szereg jednostek przygotowanych już do forsowania środkowej Wisły i XVI KPanc. spod Warszawy.