Sansonetti foi nomeado comandante da 7ª Divisão em agosto de 1939, tendo o cruzador rápido como sua capitânia. A Itália entrou na Segunda Guerra Mundial em junho de 1940 e um mês depois Sansonetti comandou seus navios durante a Batalha da Calábria. Em agosto foi colocado no comando da 3ª Divisão a bordo do cruzador pesado , tendo nesta função lutado na Batalha do Cabo Spartivento e na Batalha do Cabo Matapão. Por suas ações nesse período, foi condecorado com a Ordem Militar de Saboia e a Medalha de Prata de Valor Militar, além da Cruz de Ferro alemã.