1940年，杜立特在第二次世界大战爆发的情况下重新入伍，负责指挥美国陆军航空队的轰炸机部队。1942年4月18日，他率领16架B-25轰炸机，从大黄蜂号航空母舰起飞，发动空袭东京（又称杜立德空袭），使得珍珠港事件后美国低落的士气为之一振。空袭部队回程时跳伞迫降浙江乡郊，被农民救起，他自中国安全回国后，立即晋升准将，并由富兰克林·罗斯福总统授予「荣誉勋章」（Medal of Honor）。之后，他又在北非登陆战役中和地中海战区指挥美军战斗机部队。1944年1月任驻英国的第八航空队司令，军衔升至中将。他到任后