Mit Kriegsbeginn stand einerseits die Kriegswichtigkeit der Forschungsabteilung Grönhagens in Frage, zudem er selbst als nicht promovierter Abteilungsleiter ohnehin einen schweren Stand gegenüber seinem Dienstherrn Walther Wüst hatte. Dazu kamen unbedachte Äußerungen der Frau Grönhagens, Hertha, die zu einer Verstimmung Himmlers führten, der bislang seine schützende Hand über den Deutsch-Finnen gehalten hatte. So wurde 1939 Grönhagens Abteilung aufgelöst und die Grönhagens reisten nach Finnland. Angesichts des russischen Angriffs auf Finnland trat der Forscher der Armee bei. Nach dem Finnisch-Sowjetischen Waffenstillstand 1940 kehrte er als finnischer Verbindungsmann nach Deutschland zurück. 1941 stellte die Frau Grönhagens den Antrag auf Wiedereinstellung in den SS-Dienst, der nach längeren Erörterungen innerhalb des Ahnenerbe schließlich abgelehnt wurde. Ab 1942 verfasste Grönhagen in Deutschland mehrere Bücher, so gemeinsam mit zwei weiteren Autoren ein Buch über den Sowjetisch-Finnischen Krieg von 1939: "Der Winterfeldzug. Krieg in Finnlands Wäldern". Noch im gleichen Jahr folgte seine Veröffentlichung "Karelien. Finnlands Bollwerk gegen den Osten".