Bei Ausbruch des Zweiten Weltkrieges wurde der nach Italien zurückgekehrte Geloso zum Kommandeur der Armeekorps Triest beordert. Von Dezember 1939 bis Juni 1940 kommandierte er das italienische XXVI. Armeekorps in Albanien. Während dieser Zeit geriet er in Konflikt mit der politischen und militärischen Führung. Infolge seiner im Gespräch mit Galeazzo Ciano geäußerte Kritik im Bezug auf den geplanten Überfall auf Griechenland im April 1940 wurde er nach Italien abberufen und übernahm dort das Kommando der 3. Armee. Im November 1940 kehrte er nach Albanien zurück und befehligte die italienische 11. Armee, mit dem Auftrag den Rückzug der italienischen Truppen nach dem verheerenden Feldzug in Griechenland einzudämmen. Im September 1941 wurde er zum Oberbefehlshaber der italienischen Streitkräfte in Griechenland ernannt und im Oktober 1942 zum Armeegeneral befördert. Seine Besatzungspolitik in Griechenland wurde von mehreren Seiten kritisiert. Aus Sicht der deutschen Verbündeten agierte Geloso zu lasch gegenüber der griechischen Zivilbevölkerung und im Kampf gegen den griechischen Widerstand. Während er in der Heimat aus politischen Motiven angegriffen wurde, warfen ihm die Griechen dagegen sein brutales Vorgehen gegen die Zivilbevölkerung vor. Auf der Grundlage eines von ihm am 3. Februar 1943 ausgegebenen Befehls zur „Bandenbekämpfung“, der von einer Kollektivschuld ausging, kam es zu zahlreichen italienischen Kriegsverbrechen in Griechenland. Darunter das Massaker von Domenikon im Gemeindegebiet von Elassona bei dem im Februar 1943 je nach Quelle zwischen 150 und 200 Menschen von italienischen Soldaten ermordet wurden.