Po agresji III Rzeszy na Polskę Nikołaj Szaronow towarzyszył wraz z korpusem dyplomatycznym Ministerstwu Spraw Zagranicznych RP, ewakuowanemu do Krzemieńca. 10 września 1939 uzyskał zgodę ministra Józefa Becka na przekroczenie granicy polsko-radzieckiej, rzekomo w celu nawiązania bezpośredniego połączenia telefonicznego z Moskwą. Nie było mowy o opuszczeniu Polski na stałe, jednak ambasador już nie powrócił. Świadek tych wydarzeń, dyplomata brazylijski mówił, że
Wraz z jego wyjazdem faktycznemu zakończeniu uległa misja dyplomatów ZSRR w Polsce - na tydzień przed agresją ZSRR na Polskę i jednostronnym zerwaniem stosunków dyplomatycznych przez ZSRR.
17 września 1939 ZSRR uznał jednostronnie ustanie stosunków dyplomatycznych z Polską ogłaszając w nocie do ambasadora RP (nieprzyjętej przez ambasadora) zaprzestanie istnienia państwa polskiego i w konsekwencji nieważność wszystkich umów zawartych pomiędzy ZSRR a Polską, lub umów międzynarodowych z udziałem Polski i ZSRR jako sygnatariuszyNota rządu ZSRR z 17 września 1939 r.. Ambasador RP w ZSRR Wacław Grzybowski po próbie zakwestionowania jego immunitetu dyplomatycznego przez władze ZSRR opuścił ZSRR z polskim personelem dyplomatycznym po interwencji dziekana korpusu, ambasadora III Rzeszy Friedricha von SchulenburgaJerzy Łojek, Agresja 17 września 1939, Warszawa 1990, s.