起义的最初阶段并没有取得很大的进展。攻打华沙机场的一股起义军由于敌人已有重兵把守未能攻克。另一部起义军尽管攻入了城中心区和沃拉区，但是并没有完全占领该地区。最重要的是，维斯瓦河上的桥梁还控制在敌人手中。但是起义后得到了大量人民群众的英勇支持，在四天的时间里，起义者攻占了华沙城内的沃拉、古城和奥霍塔等多个区以及中央区的一部分。此外，起义爆发后，共产党领导的人民军在科瓦尔斯基少校的带领下也参加了战斗（对这一点，《波兰通史》中的说法颇为有趣——“闻讯起义”。似乎可以这样理解，国家军根本没有通知本应是盟友的人民军，人民军是国家军起义后才跟上的）。更重要的支援来自华沙城内的平民，几乎每个市民都以极大的热情投入到起义中来，其中不乏妇女和儿童。他们建立了政府和各种机构，并给军人提供食品。至8月5日，华沙的八个区中有五个被占领或者部分占领。
但是，沉浸在胜利和自由喜悦之中的波兰起义者显然高估了自己的实力。数日后，德国军队开始了反扑。
8月5日起，德军调遣了一个军的兵力支援城内的德军，对起义者进行进攻。形势由此开始逆转。
当天，德军开始向西部的沃拉区和奥霍塔区的起义军阵地进攻。这两个区的战斗，在华沙起义中最为激烈。在巷战中，华沙的男子，还有女子、老人、孩子都投入了战斗，用一切可以找到的武器，甚至用汽油瓶、砖块与武装到牙齿的德军战斗。面对华沙人民，德军进行了疯狂的反扑。在巷战中，沃拉区先被攻陷。德军对华沙人民进行了一次报复性的大屠杀，仅8月5日和6日两天，在沃拉区德军就杀害了约4万名手无寸铁的和平居民。随后在8月6日晚，德军打通了通往古城的道路，从而切断了城中心区的起义军与其他阵地的联系，使之陷入孤立的境地。在沃拉区被攻陷后，双方交战的重点转移到了奥霍塔区。在这里，德军堵住了从沃拉区撤退下来的起义战士撤退时经过的唯一通道──下水道的出口。在这里双方进行了激烈的白刃战，德军的手榴弹在出口处不停地炸响，甚至使用了毒气，双方士兵在齐腰深的污水中进行殊死战斗。最终在8月11日，奥霍塔区陷落。
随后，德军集中兵力向古城进攻。当时守卫古城的起义军仅有9000人。德军在大炮、坦克、装甲车和飞机的配合下，从南部和西部向起义军猛攻。起义军战士坚守阵地，宁死不屈。在这里，为了消灭据守建筑物的起义者，穷凶极恶的德国法西斯将整幢整幢的房屋付之一炬。从8月20日到21日，起义军打退敌人的多次进攻，但是缺乏弹药、得不到增援的起义军民伤亡数字在急剧增加，阵地也在德军的疯狂进攻下渐渐缩小。8月31日，在经过数次无望的抵抗之后，起义军被迫从古城通过下水道向城中心区撤退。留守古城的起义军余部继续与敌人进行血战，最终包括人民军科瓦尔斯基少校等起义领导者在内的起义者在战斗中牺牲。9月2日，最后一批起义军战士撤出阵地。在进行了四个星期的抵抗后，古城也终于沦陷了。随后，德军将被俘的起义军全部伤员悉数杀害，并把五万多名居民赶往集中营。
9月5日，德军集中几乎全部兵力开始向城中心区发起进攻。城中心区的战斗是最后的战斗，也是殊死搏斗。起义军民多次击退敌人的疯狂进攻。但是，力量相差悬殊，形势对孤立无援的起义军极端不利。随着一个个街垒被攻破，地盘越缩越小。在此期间，9月11日，即在起义进行战斗40天以后，苏联红军白俄罗斯第1方面军开始进攻维斯瓦河东岸的布拉格区，并在几天后解放了这里。但是跨越维斯瓦河的大桥仍然在德国人手中。9月24日，德军又开始向城中心进攻。起义军仅剩下2000多人，但仍然坚持战斗。眼看起义即将失败，苏联方面领导人拒绝了起义军向东渡过维斯瓦河向红军阵地突围的要求。10月2日，“国家军”的全权代表在华沙德军司令官、党卫队最高队长冯·登·巴赫的驻地签署了投降协定。
经过两个多月的英勇斗争以后，起义终于失败了。在这次起义中，波兰军民付出了20万伤亡的代价，其中有1.8万名各种派别的抵抗战士，包括布尔·科莫罗夫斯基在内的起义领导者被俘，还有数万人被德军送入集中营。起义失败后，按照希特勒的命令，华沙全城被夷为平地。而华沙的解放要到1945年1月才能到来。
下面是一位起义者日记的节选。从他的笔下我们或许能体会到当时战斗的激烈——
8月11日：
尽管波兰地下军尽力抵抗，德寇继续使用残忍的恐怖手段。在很多情况下，他们纵火焚烧整条街上的房屋，开枪射杀屋内的所有男人，把妇女和小孩赶出房子，在弹雨横飞的街道上寻找他们的庇安之所……
8月13日：
德军把躺在圣·拉扎鲁斯医院、圣·卡罗尔医院和圣·马萨医院的伤病员，不论男女都野蛮地杀害了。
当德军用坦克载运补给品给前哨某个阵地时，他们驱使500多名妇女、小孩走在前面，以阻止波兰地下军对他们采取行动。许多妇女儿童被枪杀和打伤了。从城市的其他许多地区也传来了同样的事例……
8月15日：
死者埋葬在后院或广场里。食物情况继续恶化，但到目前为止，还没发生饥馑。今天，水管一滴水也没有。水是从仅有的几口井和民房的蓄水缸中打来的。失去所有，各部分都在敌人炮火威胁之下。已有多处起火。空投补给提高了士气。每个人都要求打下去，并且决心要打下去，但对迅即到来的结局没有把握，使人郁闷。
8月16日：
华沙的鏖战依旧非常激烈。德军寸土必争。据说，某些地方整个地区被付之一炬，居民或被枪杀，或被劫持去德国。居民们不断地反复说：“一旦武器在手，我们要他们以血还血。”……
（摘自丘吉尔《第二次世界大战回忆录》）
说完了波兰的起义，我们再说说苏联红军和盟军的表现。
对于苏联方面在华沙起义中的表现，西方很多人认为，由于起义的反苏联性质，苏联在华沙起义者最需要支持的时候裹足不前，坐视起义者与德军血战，借德军之手将这些让人头疼的民族主义者消灭，等到起义者被彻底镇压、德军也遭受损伤后坐收渔人之利。这种观点认为苏联人不支援华沙起义是“实不为也，非不能也”。这种观点其实有很大的偏差。
虽然华沙起义中人民群众发挥了巨大的力量，但是，华沙起义的领导者的目的是既反对德国，又反对苏联。这种心态在以下这份文件中有极明显的表现——
波兰同胞们，在我们英勇斗争的紧要关头，需要我们每一个人拥有对胜利坚定不移的信念，服从领导，准备为民族作出牺牲。我发布如下命令：
布尔什维克兵临华沙，他们宣称自己是波兰人的朋友，这是阴险的谎言。我们的边境地区，维尔纽斯和卢布林都在疾呼复仇。布尔什维克的敌人会遭到无情的打击，这种打击已使德国占领者摇摇欲坠。有利于俄罗斯的行为是对祖国的背叛。波兰起义的时刻还未到来。我废除苏联走狗颁布的命令。国家军司令有权镇压一切支持苏维埃的企图。
德国人在仓皇逃窜。起来同苏维埃斗争。
自由波兰万岁。
国内武装力量总司令布尔
（出自1944年9月19日，《苏联驻波兰部队代表关于国家军发出反苏文件给朱可夫的报告》，《苏联历史档案选编》）
这产生了一系列极为不好的后果。
首先就是流亡政府和苏联方面的配合极为不好。
一方面，不管是流亡政府还是苏联政府，对对方都怀有极大的戒心。波兰流亡政府在反苏反共方面是素来极为积极的，即使到了1939年德军兵临城下的时候，波兰人眼中的第一号敌人仍然是苏联。因此，起义的领导者们当然害怕红军对波兰的解放使得自己成为丧家之犬。所以他们一定要在红军到达之前占领华沙。
因此，在起义前，流亡政府对苏联方面守口如瓶。这一点在20世纪80年代的一份英国外交档案中得到证实——英国总参谋部指派的一个委员会7月31日的报告中说：“在没有得到苏联允许和配合的情况下，采取这样的行动无论在政治上还是军事上都是不可取的。”这一天在波兰流亡政府总理斯·米柯瓦伊契克和苏联外交部长莫洛托夫的会晤中，波兰方面完全没有提要在华沙起义的事情。而当前线的罗科索夫斯基从侦察员的口中得知“似乎已经发生了反对德国占领军的起义”时，他甚至还怀疑“是不是德国人散布的谣言呢？”——红军完全成了“不明真相的围观群众”。
（有些资料中提到，在发动起义时，流亡政府曾经向人们许诺，起义会得到红军的支援。如果是这样的话，那么不得不说，这是非常狠的一招，忽悠了群众参加起义不说，还在一定程度上破坏了苏联的形象，而起义一爆发，苏联无论如何也得卷进来。只是可惜那些起义者，在某种程度上，他们成了自己政府的政客们达到自己政治目的的棋子和工具。）
因此，在8月9日斯大林和流亡政府方面的会谈中，米柯瓦伊契克虽然要求苏联进行支援，但只是要求苏联方面提供装备就够了，因为“德国人现在并不是强大到足以把波兰人从他们占领的华沙那些地区赶出去”。而几天前德军重兵已经开始进行反攻——毫无疑问，如果他不是过分乐观的话，就是依然不希望苏军掺和华沙起义这件在他们眼中可以使他们在和苏联以及解放委员会的交锋中占得先机的战斗。而斯大林则针锋相对地指出，德军在华沙有强大的力量，“会轻而易举地打死所有波兰人”。
还是因此，根据罗科索夫斯基的回忆录，在9月16日波兰第1集团军对维斯瓦河的强渡行动中，根据此前和起义者的约定，对岸的滩头本应由起义者控制，但是等波兰军人到达对岸后才发现这里居然是德军控制区，结果造成了巨大的伤亡，最终无法立足。
