1935年3月，调任关东军第一课课长，后改任陆大研究部主事。1936年3月，晋升陆军少将军衔，8月任参谋本部第四部部长。
中日战争及第二次世界大战期间.1937年9月27日后，下村定取代石原莞尔出任参谋本部第一部部长，率先提出杭州湾登陆计划。1938年1月，日军进攻青岛前夕，下村定担心海军陆战队独自完成对青岛的占领，命令刚参加完南京作战的国崎支队在青岛登陆，但日本海军最终在1月10日提前占领青岛。日军占领青岛后，改任东京湾要塞司令官。在同新任部长桥本群交接工作时，他建议华北日军沿平