Obrona wojsk polskich na linii Niemna i Szczary również nie spełniła oczekiwań. W walce z przeciwnikiem oddziały polskie poniosły duże straty i zbyt wcześnie zaczęły wycofanie na linię Bugu[5][6].
Plan polskiego Naczelnego Dowództwa zakładał, że 1. i 4 Armia oraz Grupa Poleska do 5 sierpnia będą bronić linii Narew – Orlanka oraz Leśna – Brześć, aby umożliwić przygotowanie kontrofensywy z rejonu Brześcia na lewe skrzydło wojsk Frontu Zachodniego Michaiła Tuchaczewskiego. Rozstrzygającą operację na linii Bug, Ostrołęka, Omulew doradzał też gen. Maxime Weygand[7].
Jeszcze przed południem sowiecka 48 Brygada Strzelców uderzyła na Ostrów Mazowiecką, obsadzoną jedynie przez pododdziały sztabowe wsparte baterią artylerii ciężkiej. Po krótkiej walce czerwonoarmiści złamali polską obronę i opanowali miasto, odcinając drogę odwrotu grupie gen. Żeligowskiego[9]. Około południa pod Ostrów dotarła polska 10 Dywizja Piechoty. Jako pierwsze walkę o miasto rozpoczęły oddziały sztabowe i taborowe dywizji, tworzące czoło kolumny. Kontratak nieprzyjaciela rozproszył je i żołnierze sztabowi i taborowi schronili się w okolicznych lasach[8].
Dopiero nadciągające 29. i 28 pułki piechoty rozpoczęły metodyczne natarcie z wykorzystaniem artylerii i około godz. 13:00, za cenę znacznych strat, opanowały miasto[10][11]. Późnym popołudniem na Ostrów uderzyły siły główne sowieckiej 16 Dywizji Strzelców i wyparły Polaków z miasta.
Dowódca polskiego 41 pułku piechoty i IV/157 pp zdecydowali się ominąć miasto od północnego zachodu i cofać się na Komorowo.
W trakcie marszu kolumna 41 pp została zaatakowana w lasach ostrowskich przez sowiecką 46 Brygadę Strzelców. Polski pułk poniósł znaczne straty[8].
Bilans walk
Bitwa pod Ostrowią Mazowiecką zakończyła się klęską grupy generała Lucjana Żeligowskiego. Tylko 41 pułk piechoty zostawił na polu bitwy ponad 100 rannych[12]. 29 pułk piechoty stracił około 15 zabitych i 40 rannych[13].
Na dolnym ramieniu krzyża kawalerskiego sztandaru 4 pułku artylerii ciężkiej znajduje się wyhaftowana nazwa i data bitwy „Ostrów Mazowiecka 4.VIII.1920”[14].
Wiesław Wysocki (red.): Szlakiem oręża polskiego; vademecum miejsc walk i budowli obronnych. T. 2, poza granicami współczesnej Polski. Warszawa: Wydawnictwo „Gamb”, 2005. ISBN 83-7399-050-X.
Piotr Zarzycki: 4 Pułk Artylerii Ciężkiej, Zarys historii wojennej pułków polskich w kampanii wrześniowej. Zeszyt nr 72. Pruszków: Oficyna Wydawnicza Ajaks, 1999. ISBN 83-87103-67-5.
