Poland's airspace was violated 19 times, Tusk said, and at least three drones were shot down after Warsaw and its allies scrambled jets. Authorities said nobody was harmed.
Footage posted by local media showed firefighters and the army in Wyryki-Wola, a village in eastern Poland, inspecting a house with its roof ripped open and debris littered nearby.
Poland's Foreign Minister Radoslaw Sikorski said the intrusion was not accidental, calling it "an unprecedented case of an attack not only on Poland's territory but also on the territory of NATO and the European Union".
US President Donald Trump was "tracking the reports out of Poland" and was set to speak to his Polish counterpart Karol Nawrocki, a White House official told AFP on condition of anonymity.
Russia's defence ministry denied targeting Poland and its foreign ministry accused Warsaw of spreading "myths" to escalate the war in Ukraine.
The Russian embassy in Warsaw separately told AFP that "Poland has failed to provide evidence of the Russian origin of the objects that entered Polish airspace".
Russian drones and missiles have entered the airspace of NATO members including Poland several times during Russia's three-and-a-half-year war, but a NATO country has never attempted to shoot them down.
Tusk said he had invoked NATO's Article 4, under which a member can call urgent talks when it feels its "territorial integrity, political independence or security" are at risk -- only the eighth time the measure has been used.
"This situation... brings us closer than ever to open conflict since World War II," Tusk told parliament, though there is "no reason today to claim that we are in a state of war".
The incident came as Russia unleashed a barrage of strikes across Ukraine, including in the western city of Lviv.
Ukrainian President Volodymyr Zelensky said the airspace violation was a "dangerous precedent" for Europe and urged a strong response from Kyiv's Western allies.
Poland's interior ministry said a house and a car had been damaged overnight, adding that seven drones and debris from an unknown projectile had been located so far.
"We were just sitting there, and this plane flew over... I said to my husband: 'Why is this plane so loud today?' And suddenly, a bang, and that was it," Alicja Wesolowska, 64, whose house was destroyed, told AFP in Wyryki-Wola.
The North Atlantic Council, NATO's main political decision-making body, changed the format of its weekly meeting on Wednesday to hold it under Article 4 of the treaty.
A cornerstone of NATO is the principle that an attack on any member is deemed an attack on all.
NATO chief Mark Rutte hailed his organisation's "very successful reaction", telling journalists the alliance's air defences had done their job.
He denounced Moscow's "reckless behaviour" and called on Putin to halt a war that he said was now being waged on civilians.
"Act of aggression"
Russia's top diplomat in Poland, Andrei Ordash, told RIA Novosti earlier Wednesday that he had been summoned to the foreign ministry for a meeting.
The operational command of Poland's military said the airspace violations were "unprecedented" and "an act of aggression".
As European capitals rushed out condemnations, several portrayed the incident as Russia testing Ukraine's allies.
"What he wants to do is to test us," said the EU's top diplomat Kaja Kallas. "And every time he's bolder, because he's able to be bolder because our response hasn't been strong enough."
A senior NATO diplomat, speaking to AFP on condition of anonymity, said the response from NATO would probably be "shifting a few extra assets" to Poland or elsewhere in the east, and pushing a "tough line" from the NATO secretary general.
The intrusion came just days before the Zapad-2025 military drills in Russia and Belarus on September 12-16.
Tusk, commenting on the drills, said "critical days" were ahead for Poland, after earlier announcing the closures of its few remaining border crossings with Belarus over the drills.
Poland, a major supporter of Ukraine, hosts over a million Ukrainian refugees and is a key transit point for Western humanitarian and military aid to the war-torn country.
By Wojtek Radwanski
Traducerea/subtitrarea/voice-over-ul au fost generate de Inteligența Artificială, fără verificare sau editare umană, și sunt puse la dispoziție „așa cum este”, după cum se specifică în Termenii de utilizare ai platformei.
Spațiul aerian al Poloniei a fost încălcat de 19 ori, a declarat Tusk, și cel puțin trei drone au fost doborâte după ce Varșovia și aliații săi au trimis avioane. Autoritățile au declarat că nimeni nu a fost rănit.
În Wyryki-Wola, un sat din estul Poloniei, imaginile postate de presa locală au arătat pompieri și militari inspectând o casă al cărei acoperiș a fost sfâșiat, iar resturile erau împrăștiate în apropiere.
Ministrul polonez de externe, Radoslaw Sikorski, a declarat că intruziunea nu a fost accidentală, numind-o "un caz fără precedent de atac nu numai pe teritoriul Poloniei, ci și pe teritoriul NATO și al Uniunii Europene".
Președintele american Donald Trump "urmărește rapoartele din Polonia" și urmează să vorbească cu omologul său polonez Karol Nawrocki, a declarat un oficial de la Casa Albă pentru AFP, sub rezerva anonimatului.
Ministerul rus al Apărării a negat că ar fi vizat Polonia, iar ministrul său de Externe a acuzat Varșovia că răspândește "mituri" pentru a intensifica războiul din Ucraina.
Ambasada Rusiei la Varșovia a declarat separat pentru AFP că "Polonia nu a reușit să furnizeze dovezi ale originii rusești ale obiectelor care au intrat în spațiul aerian polonez".
Dronele și rachetele rusești au pătruns de mai multe ori în spațiul aerian al membrilor NATO, inclusiv Polonia, în timpul războiului de trei ani și jumătate al Rusiei, însă ninio țară NATO nu a încercat niciodată să le doboare.
Tusk a declarat că a invocat articolul 4 al NATO, conform căruia un membru poate solicita discuții urgente atunci când consideră că "integritatea sa teritorială, independența politică sau securitatea" sunt în pericol - doar a opta oară când această măsură a fost utilizată.
"Această situație... ne aduce mai aproape ca niciodată de un conflict deschis, după cel de-al Doilea Război Mondial", a declarat Tusk în parlament, deși "nu există niciun motiv astăzi pentru a susține că ne aflăm într-o stare de război".
Incidentul a avut loc în timp ce Rusia a declanșat lovituri în întreaga Ucraină, inclusiv în orașul Lviv din vestul țării.
Președintele ucrainean Volodimir Zelensky a declarat că încălcarea spațiului aerian reprezintă un "precedent periculos" pentru Europa și a solicitat un răspuns ferm din partea aliaților occidentali ai Kievului.
Ministerul de Interne al Poloniei a declarat că o casă și o mașină au fost avariate în cursul nopții, adăugând că șapte drone și resturi ale unui proiectil necunoscut au fost localizate până în prezent.
"Stăteam acolo, iar avionul a survolat. I-am spus soțului meu: "De ce este acest avion atât de zgomotos astăzi?". Și deodată, o bubuitură, și asta a fost", a declarat pentru AFP, la Wyryki-Wola, Alicja Wesolowska, în vârstă de 64 de ani, a cărei casă a fost distrusă.
Consiliul Nord-Atlantic, principalul organism de decizie politică al NATO, a modificat miercuri formatul reuniunii sale săptămânale pentru a se organiza în conformitate cu articolul 4 din tratat.
Una dintre pietrele de temelie ale NATO este principiul conform căruia un atac asupra oricărui membru este considerat un atac asupra tuturor.
Șeful NATO, Mark Rutte, a salutat "reacția foarte reușită" a organizației sale, declarând jurnaliștilor că apărarea aeriană a alianței și-a făcut datoria.
El a denunțat "comportamentul nesăbuit" al Moscovei și i-a cerut lui Putin să oprească un război care, în opinia sa, este purtat acum împotriva civililor.
"Act de agresiune"
Principalul diplomat al Rusiei în Polonia, Andrei Ordash, a declarat pentru RIA Novosti miercuri că a fost convocat la Ministerul de Externe pentru o întâlnire.
Comandamentul operațional al armatei poloneze a declarat că încălcările spațiului aerian au fost "fără precedent" și "un act de agresiune".
În timp ce capitalele europene s-au grăbit să condamne incidentul, mai multe au prezentat incidentul ca fiind un test al Rusiei la adresa aliaților Ucrainei.
"Ceea ce vrea să facă este să ne testeze", a declarat Kaja Kallas, principalul diplomat al UE. "Și de fiecare dată este mai îndrăzneț, pentru că este capabil să fie mai îndrăzneț deoarece răspunsul nostru nu a fost suficient de puternic".
Un diplomat de rang înalt al NATO, vorbind pentru AFP sub acoperirea anonimatului, a declarat că răspunsul NATO ar fi probabil "deplasarea câtorva mijloace suplimentare" în Polonia sau în altă parte în est și impunerea unei "linii dure" din partea secretarului general al NATO.
Intruziunea a avut loc cu doar câteva zile înainte de exercițiile militare Zapad-2025 din Rusia și Belarus din 12-16 septembrie.
Tusk, comentând exercițiile, a declarat că urmează "zile critice" pentru Polonia, după ce a anunțat anterior închiderea puținelor sale puncte de trecere a frontierei rămase cu Belarus din cauza exercițiilor.
Polonia, un susținător major al Ucrainei, găzduiește peste un milion de refugiați ucraineni și este un punct-cheie de tranzit pentru ajutorul umanitar și militar occidental destinat țării devastate de război.
De Wojtek Radwanski