入侵满洲，然后更参与 江桥行动、锦州行动，之后并攻佔哈尔滨。随着第二次中日战争爆发，第2师团中的第15混成旅团参与平绥铁路沿线作战和徐州会战，其中第3步兵旅团被临时分配到华北方面军。后来在1939年，隶属第3军的第2师团正驻守由朝鲜北部起、面对苏联海滨省的南部边界。第2师团的片山支队（包括第15步兵旅团，拥有第16和第30步兵团，以及野战炮营）于1939年9月6日至10日在秋山小峰，或997高地附近进行小型战斗行动。第2师团（与第4师团）于诺门罕战役中配属第6军以增援的预定的反击行动时行动被取消，