1941年12月5日，由於英國取得的情報顯示日本即將向英國開戰，香港防衛軍因此召集2,200名各級成員準備抗擊日軍。12月8日清晨，日軍入侵香港觸發香港保衛戰，防衛軍在戰爭首天便在新界協助皇家工兵執行破壞和堵路的任務，拖延日軍推進。日軍於12月18日登陸香港島，據守渣甸山、黃泥涌峽及壽臣山的防衛軍與日軍發生激戰，防衛軍在渣甸山的機槍堡、黃泥涌峽及壽臣山的防線，都力戰到最後一刻，其中第3連的隊員在渣甸山和黃泥涌峽的戰鬥中幾乎全數陣亡，而在赤柱的防衛軍也竭力而戰。香港總督楊慕琦在孤立無援及無力扭轉敗局下，於12月25日下午向兵力及裝備都明顯佔優的日軍投降，不過在赤柱由華里士准將指揮的東旅部隊，因未能確認消息而未有投降，在赤柱的防衛軍一直堅守至12月26日接到英軍投降手令才投降。在歷時18天的戰鬥中，防衛軍有172人陣亡，39人失蹤，另有78人在戰俘營中身亡。不過在投降前夕，有一批華人士兵在軍官的安排下脫去軍服並混入民眾，避免與歐洲裔軍人一同成為戰俘及被日軍扣押，使華裔軍人在香港淪陷後能繼續抗擊日軍，當中部分成員輾轉前往緬甸組成香港志願連（英文：The Hong Kong Volunteer Company，縮寫：HKVC）參加（英文：Chindits），在東南亞繼續對日軍作戰；另有一些成員潛入中國參與英軍服務團，協助中國政府及英國軍方對抗日本，任務包括為盟軍收集情報、營救戰俘及救助飛行員等工作。1945年8月15日，日本戰敗投降，皇家海軍太平洋分遣艦隊在夏愨少將率領下於8月30日抵達香港，香港重光，英國官方於同年9月16日主持接受日軍投降儀式。