В 1913 году было начато строительство второго кольца укреплений периметром 45 км, но до начала Первой мировой войны завершить строительство не успели. 26 августа (8 сентября) 1915 года в ходе общего отступления крепость была оставлена без боя и частично взорвана русскими войсками. В межвоенный период крепость использовалась в Польше как казарма, военный склад и политическая тюрьма.

При описании обеих осад крепости в ходе Второй мировой войны мы пользовались в первую очередь книгой российско-белорусского историка Владимира Бешанова «Брестская крепость». 2 сентября 1939 года, с началом Второй мировой войны, Брестская крепость впервые подверглась бомбардировке люфтваффе. На нее сбросили 10 бомб, одна из которых повредила Белый дворец.

В казармах крепости в это время располагались маршевые батальоны 35-го и 82-го пехотных полков и ряд других частей, а также мобилизованные резервисты. Гарнизон города и крепости был подчинён оперативной группе «Полесье» генерала Францишека Клееберга. Начальником гарнизона крепости 11 сентября был назначен отставной генерал Константин Плисовский, который сформировал боеспособный отряд в составе 4 батальонов (три пехотных и инженерный), численностью 2–2,5 тыс. человек. Отряд имел с десяток полевых орудий, два бронепоезда и 14 устаревших танков «Рено FТ-17». 13 сентября Плисовский приказал эвакуировать из Брестской крепости семьи офицеров и подофицеров, заминировать мосты и подходы к крепости, заблокировать главные ворота танками. В тот же день были отпущены на свободу заключенные крепостной тюрьмы, включая лидера украинских националистов Степана Бандеру.

На Брест из Восточной Пруссии наступал 19-й танковый корпус генерала Гейнца Гудериана, который должен был соединиться с германской группировкой, двигавшейся с юга. Гудериан хотел захватить город Брест, чтобы не дать защитникам крепости отступить на юг и соединиться с основными силами польской оперативной группы «Нарев». Немцы превосходили защитников крепости в людях в 2 раза, в танках – в 4 раза, в артиллерии – в 6 раз. 14 сентября 1939 года 77 танков из разведывательного батальона и 8-го танкового полка германской 10-й танковой дивизии попытались взять город и крепость с ходу, но были отбиты польской пехотой при поддержке 12 танков FТ-17. При этом все польские танки были подбиты. В тот же день немецкая артиллерия и авиация начали бомбардировку крепости. Под командованием генерала Плисовского было две тысячи человек, а атакующих – пять тысяч. На следующее утро после ожесточённых уличных боёв немцы овладели большей частью Бреста. Защитники города отступили в крепость. Утром 16 сентября 10-я танковая и 20-я моторизованная дивизии начали неудачный штурм крепости. К вечеру немцы овладели гребнем вала, но прорваться дальше не смогли. Большой урон немецким танкам нанесли два поставленных в воротах крепости танка FТ-17, которые также были подбиты. Всего с 14 сентября было отражено 7 немецких атак. Потери поляков составили до 40 % от численности гарнизона, т. е. не менее 800 убитых и раненых. При штурме был смертельно ранен адъютант Гудериана. В ночь на 17 сентября раненый Плисовский отдал приказ покинуть крепость и перейти через Буг на юг. По неповреждённому мосту войска ушли в Тереспольское укрепление и оттуда в Тересполь на западном берегу Буга. Утром 17 сентября германская разведка вошла в пустую крепость. Там остались только добровольцы из 82 пехотного полка во главе с командиром маршевого батальона капитаном Вацлавом Радзишевским, прикрывавшие отход основных сил. Его отряд с одним артиллерийским орудием скрытно занял форт «Граф Берг» (форт Сикорского) на Северном острове, который немцы считали пустым. Они обнаружили поляков только 19 сентября и предложили сдаться, но Радзишевский отказался. Тогда укрепление стала обстреливать немецкая артиллерия, но штурма так и не последовало. Дело в том, что по согласованной между Москвой и Берлином демаркационной линии Брест вместе с крепостью отходил Советскому Союзу. 22 сентября в город вошла 29-я танковая бригада РККА во главе с комбригом С. М. Кривошеиным. Вечером того же дня форт Сикорского начали штурмовать советские войска, но безуспешно. Атаки продолжались вплоть до 26 сентября. В ночь на 27 сентября Радзишевский отдал приказ своим солдатам разойтись и самостоятельно пробиваться к своим домам и семьям. Несмотря на блокаду форта, попытка вырваться из окружения удалась. Радзишевский пробрался к своей семье в Кобрин и позднее был арестован НКВД. Он содержался в Козельском лагере и был расстрелян в Катынском лесу в апреле или мае 1940 года. Константин Плисовский попал в советский плен 28 сентября и в апреле 1940 года был расстрелян в Харькове.

23 сентября 1939 года в связи с передачей города и крепости Красной Армии в Бресте прошел совместный военный парад. Гейнц Гудериан вспоминал: «В качестве вестника приближения русских прибыл молодой офицер на бронеавтомобиле, сообщивший нам о подходе их танковой бригады. Затем мы получили известие о демаркационной линии, установленной министерством иностранных дел, которая, проходя по Бугу, оставляла за русскими крепость Брест… В день передачи Бреста русским в город прибыл комбриг Кривошеин, танкист, владевший французским языком; поэтому я смог легко с ним объясниться… Наше пребывание в Бресте закончилось прощальным парадом и церемонией с обменом флагов в присутствии комбрига Кривошеина».

Более известна оборона Брестской крепости в начале Великой Отечественной войны. К 22 июня 1941 года в крепости дислоцировалось 8 стрелковых батальонов, 1 разведывательный, 1 артиллерийский полк и 2 артиллерийских дивизиона (ПТО и ПВО), некоторые спецподразделения стрелковых полков и подразделения корпусных частей, сборы приписного состава 6-й Орловской и 42-й стрелковой дивизий 28-го стрелкового корпуса 4-й армии, подразделения 17-го Краснознаменного Брестского пограничного отряда, 33-го отдельного инженерного полка, часть 132-го батальона конвойных войск НКВД, штабы частей (штабы дивизий и 28-го стрелкового корпуса располагались в Бресте), всего около 9 тысяч человек и 300 семей военнослужащих.

Сам город Брест немцы заняли довольно легко. 34-я пехотная дивизия немцев нанесла поражение размещавшимся в Южном военном городке 22-й танковой дивизии, 204-му и 455-му корпусным артиллерийским полкам. Городок, битком набитый боевой техникой и личным составом, спавшим на 3—4-ярусных нарах, располагался на ровной местности в 2,5 километра от государственной границы и представлял собой идеальную мишень для германской артиллерии. От ее ударов и налетов авиации в первые минуты погибли и получили ранения большое количество красноармейцев и членов семей командного состава. Было уничтожено более половины танков, артиллерии, автомашин, автоцистерн и мастерских. Загорелись, а затем взорвались артиллерийский склад и склад горюче-смазочных материалов. Остатки 22-й танковой дивизии, прикрывшись контратакой 44-го танкового полка, вышли из Южного городка и под огнем противника беспорядочно переправились через реку Мухавец, стремясь как можно быстрее достичь района Жабинки.

Вот что говорилось в донесении заместителя командира по политической части 6-й стрелковой дивизии полкового комиссара М. Н. Бутина. «В районы сосредоточения по тревоге из-за беспрерывного артиллерийского обстрела, внезапно начатого врагом в 4.00 22.6.41 г., части дивизии компактно выведены быть не могли. Солдаты и офицеры прибывали поодиночке в полураздетом виде. Из сосредоточившихся можно было создать максимум до двух батальонов. Первые бои осуществлялись под руководством командиров полков товарищей Дородных (84 сп), Матвеева (333 сп), Ковтуненко (125 сп). Материальную часть артиллерии стрелковых полков вывести не удалось, так как все было уничтожено на месте. 131-й артиллерийский полк вывел 8 орудий 2-го дивизиона… Неприкосновенные запасы, находившиеся в складах, почти целиком остались в крепости…»

Командир дислоцировавшейся в Бресте и Брестской крепости 42-й стрелковой дивизии генерал-майор Иван Сидорович Лазаренко в июле 1942 года был приговорен к расстрелу, замененному десятью годами лагерей. В октябре 1942 года он был направлен на фронт и в дальнейшем восстановлен в генеральском звании. 26 июня 1944 года, командуя 369-й стрелковой дивизией, он был убит под Могилевом и посмертно удостоен звания Героя Советского Союза.

Командир 6-й стрелковой дивизии, также дислоцировавшейся в городе и крепости, полковник Михаил Антонович Попсуй-Шапко пропал без вести в начале августа 1941 года под Кричевом.