Suveräna England, som inför matchen hade för fem raka segrar i VM-kvalet, hade det svårt Polen som låg på andra plats i Grupp I på tio poäng innan dagens match.
England bytte startelva helt efter 4-0-segern mot Andorra senast medan Polen gjorde sex byten från matchen mot San Marino. Några av spelarna som fick fortsatt förtroende är storstjärnan Robert Lewandowski och målvakten Wojciech Szczesny.
Matchen började trevande och inget av lagen lyckades skapa några farliga chanser i inledningen. England tog senare kontroll över matchen och dominerade bollinnehavet, men de heta målchanserna uteblev.
0-0 stod sig till pausvila efter en händelsefattig första halvlek.
I halvtid blev det hett däremot när det uppstod tumult mellan mittbackarna Harry Maguire och Kamil Glik, vilket tvingade spelare att gå emellan. Båda spelarna fick varsitt guld kort för händelsen.
- England måste hålla huvudena kalla. Southgate kommer vara glad över att få ner spelarna i omklädningsrummet och lugna ner dem, säger experten Terry Butcher till BBC i halvtid.
Efter en timmas spel fick England matchens dittills hetaste målchans när Maguire träffade stolpen efter att han försökte styra in lagkamraten Luke Shaws frispark.
Tio minuter senare, efter 70 minuters spel, spräckte England till slut nollan när Harry Kane tog skott från långt avstånd. Skottet överraskade och borrade sig in målvaktens vänstra hörn.
- En världsklassmålvakt hade tagit det skottet. Det såg ut som att Szczesnys fötter satt fast i cement. Han försökte inte ens ta skottet, säger ITV:s expert Roy Keane.
- Ett av de bästa målen jag har gjort för England, säger Harry Kane enligt BBC.
Polen var riktigt nära en kvittering i den 82:a minuten efter att Pickford sköt en utspark på en framstötande Swiderski. Pickford lyckades dock rädda upp situationen.
På stopptid kom senare kvitteringen när Damian Szymanski nådde högst på Robert Lewandowskis inlägg i den 92:a minuten och räddade en poäng för Polen. En poäng som kan komma att bli viktig i kampen om att få spela VM.
- En smäll på käften i slutminuterna där. Det är aldrig lätt att släppa in mål i sista minuten. En bra insats från grabbarna dock, vi kontrollerade matchen bra. Matcher som mot Ungern och den här bortamatchen är inga lätta matcher. Grabbarna steppade upp och gjorde bra ifrån sig, säger Harry Kane till BBC efter matchen.
England leder fortfarande gruppen med 16 poäng och är obesegrade. För Polen innebär det oavgjorda resultatet att de står på elva poäng, och tappar därmed andraplatsen till Albanien, som efter seger mot San Marino har tagit 12 poäng.
Startelvor:
Polen: Szczesny - Dawidowicz, Glik, Bednarek, Puchacz – Jozwlak, Linetty, Krychowiak, Moder - Buksa, Lewandowski
England: Pickford - Walker, Stones, Maguire, Shaw - Philips, Rice - Sterling, Mount, Grealish - Kane