Twierdza została ewakuowana dopiero na rozkaz dowództwa rosyjskiego 23 sierpnia 1915 roku w związku z ogólną sytuacją na froncie. Przed ewakuacją wojska rosyjskie zdołały zniszczyć część budowli, prawie w całości fort II Zarzeczny.
Po odzyskaniu przez Polskę niepodległości i opuszczeniu ziem polskich przez Niemców 23 lutego 1919 roku twierdzę przejęła armia polska.
Na początku lat 30. XX wieku w ramach modernizacji twierdzy na Forcie II wzniesiono pięć nowych ciężkich schronów bojowych, na dwóch z nich zainstalowano wysuwalno – obrotowe wieże pancerne produkcji austro – węgierskiej, które przywieziono z twierdzy Przemyśl, po wcześniejszym ich demontażu.
W czasie działań wojennych we wrześniu 1939 r., pod wpływem doświadczeń z I wojny światowej, wojska niemieckie nie zdecydowały się na szturm twierdzy, lecz sforsowały Narew i Biebrzę pod Wizną. Twierdzę opuszczoną przez oddziały polskie w dniu 14 września 1939 roku zajęły oddziały niemieckie, aby w dniu 26 września przekazać ją Armii Czerwonej, zgodnie z postanowieniami paktu Ribbentrop-Mołotow.
Po ataku III Rzeszy na ZSRR który miał miejsce 22 czerwca 1941 roku wojska niemieckie zajęły Twierdzę Osowiec i pozostała ona w ich rękach ponad trzy lata. W tym czasie przygotowali ją do obrony przed spodziewanym atakiem Armii Czerwonej, która w rejon Osowca dotarła latem 1944 roku. Do pierwszych walk niemiecko – radzieckich doszło na podejściach Twierdzy, gdzie piechota radziecka ze względu na bagnisty teren zmuszona była atakować bez wsparcia czołgów. Po dotarciu do Twierdzy grupy szturmowe po nocnych walkach wdarły się do jej wnętrza, łamiąc opór Niemców. Twierdzę Osowiec zdobyły w godzinach rannych 14 sierpnia 1944 roku.
