עם הכרזת המלחמה, ציפתה בריטניה שקנדה תישא באחריות להגנה על מושבותיה באמריקה הצפונית. באותה עת היה ל.א. אמרסון מפקח ההגנה על ניופאונדלנד, ווינסטון צ'רצ'יל הורה לו לשתף פעולה עם קנדה ולעמוד ב"פלישה ידידותית", כפי שהוא עודד את מקנזי קינג לתמוך בפלישה קנדית לניופאונדלנד. במרץ 1942 ארגן המפקח אמרסון ארגונים רשמיים, כמו חיל האוויר של ניופאונדלנד, ושילב אותם ביחידות הקנדיות.
כמה גדודים קנדים הוקמו בניופאונדלנד במהלך מלחמת העולם השנייה; החטיבה המפורסמת ביותר הייתה יחידת הרובאים המלכותיים של קנדה, שהוצבה בקייפ ספיר לפני שנשלחה להונג קונג. בחודש יולי 1941 הגיעו חיילים מאי הנסיך אדוארד כדי להחליף אותם. ב-1941 ו-1942 הועברה חטיבת לינקולן וולאנד לנמל התעופה גנדר, ואחר כך לסנט ג'ונס.
בהמשך, בנה הצבא הקנדי מבצר בקייפ ספיר ובו מספר תותחים גדולים על מנת להרתיע את הגרמנים שביצעו פשיטות ימיות באזור. נבנו מבנים נוספים שהשקיפו על נמל סנט ג'ונס. מחסנים ובונקרים הוקמו בגבעות הסאות'סייד ורשתות טורפדו נפרסו לאורך מפרץ הארבור. תותחים הוקמו באי בל כדי להגן על צי הסוחר מפני התקפת צוללות.
הצבא הבריטי גייס שתי יחידות מניופאונדלנד לשירות מחוץ לקנדה: יחידת ארטילריית השדה ה-59 ויחידת ארטילריית השדה ה-166. היחידה ה-59 שירתה בצפון אירופה, ואילו 166 שירתה באיטליה וצפון אפריקה. הגדוד המלכותי של ניופאונדלנד גויס גם הוא, אך הוא לא יצא את גבולות ניופאונדלנד. מספר 125, טייסת מניופאונדלנד, שירתה באיטליה ובוויילס וסיפקה תמיכה במהלך D Day. הטייסת פורקה ב-20 בנובמבר 1945.
כל החיילים הקנדים שהוקצו לניופאונדלנד בין השנים 1939–1945 זכו במדליית שירות המתנדבים הקנדי על שירותם. מכיוון שבקנדה, בדרום אפריקה, ובאוסטרליה הוצאו מדליות מתנדבים משלהן, ממשלת ניופאונדלנד הכינה גם כאלו מטעמה בשנת 1978. מדליית שירות ההתנדבות המלחמתית הוענקה רק לחיילי ניופאונדלנד ששירתו מחוץ לקנדה אך לא קיבלו מדליה.
הקרב על האיים האלאוטיים.
זמן קצר אחרי המתקפה על פרל הארבור וכניסת ארצות הברית למלחמה, תקפו כוחות יפנים את האיים האלאוטיים. במהלך הקרב על האיים, קיימו מטוסים קנדים טיסות סיור לאיתור צוללות יפניות, בזמן שעל הקרקע התפרסו לצד הכוחות האמריקאים כוחות קנדים. מכורח הנסיבות, השתתפו הקנדים בקרב אחד בלבד, במבצע קוטג' באי קיסקה, אך בשלב זה כבר נמצאו הכוחות היפנים בנסיגה.
הפשיטה על דייפ.
ממשלת קנדה לחצה לצירוף כוחותיה ללחימה. אי לכך, ב-19 באוגוסט 1942, 5,000 חיילים מהדיוויזיה הקנדית השנייה ו-1,000 חיילי קומנדו בריטים נחתו בעיר דייפ שבצפון צרפת בהתקפת הכוחות המשולבים הגדולה היחידה בצרפת טרם הפלישה לנורמנדי. שעה שמספר גדול של מטוסי קרב טסו בשמי העיר, חיל הים הפגיז את העיר במידה מוגבלת, על מנת למנוע נזק לעיר ולאזרחים בה. כתוצאה מכך, הכוחות הנוחתים נאלצו לתקוף חוף מוגן בכבדות ללא הפצצה מסייעת. מתוך 6,000 חיילי בעלות הברית, 3,623 נהרגו או נשבו (60% מהכוחות). חיל האוויר המלכותי נכשל בניסיונו לגרור את הלופטוואפה לקרב אווירי, ואיבד 106 מטוסי קרב (מתוכם לפחות 32 מאש נ"מ או תאונות), בהשוואה ל-48 בלבד עבור הלופטוואפה. הצי המלכותי איבד 33 נחתות ומשחתת אחת. שני חיילים קנדים עוטרו בצלב ויקטוריה על פעולתם בדייפ.
הלקחים שנלמדו מהקרב בדייפ שימשו מאוחר יותר את בעלות הברית בבואן לתכנן את מבצע לפיד לכיבוש צפון אפריקה והפלישה בנורמנדי. אלו כמה מהלקחים:
החזית המערבית: 1943-1945.
החזית האיטלקית.
בעוד הקנדים שירתו באוויר, בים וביבשה ביחידות קטנות שסופחו לבעלות הברית האחרות, המערכה באיטליה הייתה הראשונה מאז מלחמת העולם הראשונה שבה הפעילה קנדה דיוויזיות שלמות. חיילים קנדים השתתפו בפלישה לסיציליה ולאיטליה. למעלה מ-25 אלף חיילים קנדים נפגעו במהלך המערכה באיטליה.
הדיוויזיה הקנדית הראשונה והבריגדה הקנדית המשוריינת הראשונה לקחו חלק בפלישת בעלות הברית לסיציליה, שכונתה מבצע האסקי ב-10 ביולי 1943, ולאחר מכן גם בפלישה לאיטליה גופא, ב-3 בספטמבר אותה שנה. השתתפות קנדה בפלישות לסיציליה ואיטליה התאפשרו לאחר החלטת ממשלת קנדה לפצל את הארמייה הראשונה שהייתה קודם לכן בבריטניה נטולת מעש. לחץ ציבורי על הכוחות הקנדים אילץ את הכוחות הקנדים לבצע מהלך צבאי עוד בטרם הפלישה לצפון-מערב אירופה. הכוחות נלחמו בחזית האיטלקית עד פברואר-מרץ 1945, עת התרחש מבצע גולדפליק. בשעה שהכוחות הקנדים בחזית האיטלקית הגיעו לשיא גודלם, הם כללו את הקורפוס הקנדי הראשון, הדיוויזיה הראשונה, הדיוויזיה המשוריינת החמישית, ובריגדה משוריינת עצמאית. קרבות בולטים באיטליה הם קרב מורו ריבר, קרב אורטונה, והקרבות לפריצת קו היטלר והקו הגותי.
שלושה צלבי ויקטוריה הוענקו לחיילי הצבא הקנדי באיטליה.
שחרור צרפת.
ב-6 ביוני 1944, בעת הפלישה לנורמנדי, נחתה הדיוויזיה הקנדית השלישית בחוף ג'ונו בנורמנדי, וסבל מאבדות כבדות בשעה הראשונה לנחיתה. בסוף ה-D-Day הצליחו הקנדים לחדור לעומק צרפת, והקדימו את הבריטים והאמריקאים באתרי הנחיתה שלהם, והצליחו לנצח בחוף אומהה. בחודש הראשון של המערכה בנורמנדי, הכוחות הקנדים, הבריטים והפולנים נתקלו בכמה מההגנות החזקות ביותר של הגרמנים, כולל דיוויזיית הפאנצר אס אס הראשונה, דיוויזיית הפאנצר אס אס ה-12 ודיוויזיית הפאנצר להר.
כמה פעולות שבוצעו על ידי הקנדים היו לפרוץ נתיב לעיר קן ולאחר מכן דרומה לכיוון פאלז, כחלק מניסיון בעלות הברית לשחרור פריז, כשבאותה עת הצבא הקנדי היה מתואם עם הצבא האמריקאי. הכוחות, שסגרו על כיס פאלז, הצליחו כמעט לחלוטין להשמיד את הצבא הגרמני במקום. שלושה צלבי ויקטוריה נצברו על ידי החיילים הקנדים בצפון מערב אירופה; רס"ן דוד קורי מגדוד דרום אלברטה קיבל את הצלב על אופן פעילותו בסנט למברט, קפטן פרדריק טילסטון מהגדוד הסקוטי של אסקס וסמל אוברי קוזן מגדוד הרובאים המלכותי עוטרו בצלב בעקבות שירותם בלחימה בריין בשנת 1945, כשקוזן עוטר בו לאחר מותו. 50 אלף קנדים נלחמו ב-D-Day.
ארצות השפלה.
אחת התרומות החשובות ביותר של קנדה למאמץ המלחמתי הייתה קרב שפך הסכלדה שניהל הקורפוס הקנדי השני, תחת פיקודו של לוטננט גנרל גאי סיימונס, שהיה כפוף למרות הארמייה הקנדית הראשונה, בפיקוד גנרל הארי קריראר. הקורפוס כלל את הדיוויזיות הקנדיות השנייה והשלישית ואת הדיוויזיה הקנדית המשוריינת הרביעית. הדיוויזיה ה-51 הבריטית צורפה לכוחות קנדה.
הבריטים שחררו את אנטוורפן, אך לא ניתן היה להשתמש בנמל העיר עד שהגרמנים לא יורחקו משפך הסכלדה שהיה מבוצר היטב. בתוך כמה שבועות של לחימה קשה בסתיו 1944 הצליחו הקנדים לנצח את הגרמנים באזור זה. הכוחות פנו מזרחה ושיחקו תפקיד מרכזי בשחרור הולנד, כשבשנים 1944–1945 היה הצבא הקנדי אחראי על שחרור חלק ניכר מהולנד. קנדה איבדה 7,600 חיילים בפעולות אלה.
הגעת החיילים הקנדים הייתה בזמן משבר בהולנד שכונה "חורף הרעב". חיילי צבא קנדה בהגיעם נתנו את מנות הקרב שלהם לילדים וחילקו שמיכות. מפציצים שימשו להפלת מנות מזון לאזרחים ברוטרדם, אמסטרדם ובהאג בהסכמת גרמניה שהותנתה בכך שהמפציצים לא יטוסו בגובה של מעל 200 רגל.
נוסף על כך, משפחת המלוכה של הולנד עברה להתגורר באוטווה עד לשחרור הולנד, ומרגריט, נסיכת הולנד אף נולדה במהלך הגלות בקנדה. הנסיכה יוליאנה, ביתה של המלכה וילהלמינה, זכתה למקלט בקנדה יחד עם שתי בנותיה, ביאטריס ואיירין. במהלך מגוריה במדינה היא נערכה להולדת ביתה השלישית, היא הנסיכה מרגריט. כדי להבטיח כי הנסיכה תזכה באזרחות הולנדית, העביר הפרלמנט הקנדי חוק מיוחד שהכריז על הסוויטה של הנסיכה יוליאנה בבית החולים כ"אקס-טריטוריאלית. ב-19 בינואר 1943 נולדה הנסיכה. למחרת לידתה הונף דגל הולנד מעל מגדל השלום. זו הפעם היחידה בה דגל זר הונף מעל בנייני הפרלמנט של קנדה.
בשנת 1945, אזרחי הולנד שלחו 10,000 נורות צבעוניות שנבחרו ידנית כמתנת-אחרי-מלחמה לחיילים הקנדים שהשתתפו בשחרור הולנד. נורות אלו נתלו לאורך גבעת הפרלמנט ודרך המלכה אליזבת'. הנסיכה יוליאנה הייתה כה מרוצה מהבולטות שניתנה למתנה עד שב-1946 שלחה 20 אלף נורות צבעוניות כאות תודה על קבלתה בקנדה במהלך ימי המלחמה. מאז, התפשטו הנורות הצבעוניות ברחבי אוטווה כאות לשלום, חופש ולידידות הבינלאומית. מדי שנה, מקבלת בירת קנדה 10,000 נורות מהמשפחה המלכותית ההולנדית, איתן חוגגים בפסטיבל טוליפ הקנדי. ב-1995 במלאת יובל לסיום המלחמה, תרמה הולנד 5,000 נורות נוספות לגבעת הפרלמנט, 1,000 לכל בירה פרובינציאלית וטריטוריאלית ו-1,000 לבית החולים בסנט אן-דה-בולון (בית החולים הפדרלי היחיד שנותר בקנדה המנוהל על פי ענייני הווטרנים הקנדים). נראה כי החיבה שרחשו הולנד וההולנדים כלפי קנדה והקנדים נותרה זמן רב אחרי המלחמה, עד עצם היום הזה.
לוחמה ימית.
הקרב על האוקיינוס האטלנטי.
המערכה באוקיינוס האטלנטי הייתה הממושכת ביותר במלחמת העולם השנייה. לאחר שבריטניה הכריזה מלחמה על גרמניה, קנדה נכנסה גם היא למלחמה ב-10 בספטמבר 1939, משום הקשר החזק שלה עם בריטניה.
קרב האוקיינוס האטלנטי היה הקרב המתמשך ביותר במלחמת העולם השנייה. לאחר שבריטניה הכריזה מלחמה על גרמניה, קנדה נכנסה מיד, נכנסה למלחמה ב־10 בספטמבר 1939, משום שהייתה להם אינטרס לקיום בריטניה.