Τη δεκαετία του 1930, οι διπλωματικές σχέσεις μεταξύ των δύο εθνών έγιναν δύσκολες με την άνοδο του Αδόλφου Χίτλερ στη γειτονική Γερμανία στα δυτικά της Πολωνίας και της συνεχή διεύρυνση της Σοβιετικής Ένωσης στα ανατολικά. Τον Αύγουστο του 1939, η Γερμανία και η Σοβιετική Ένωση υπέγραψαν μια συνθήκη μη επίθεσης με την οποία δήλωσαν ότι δεν θα επιτεθούν η μία στην άλλη εάν ξεσπάσει πόλεμος στην Ευρώπη και ότι θα μοιράζονταν μεταξύ τους τα εδάφη της Πολωνίας. Αυτή η συνθήκη επρόκειτο να γίνει γνωστή ως το Σύμφωνο Μολότωφ-Ρίμπεντροπ. Κατά τη διάρκεια του Β΄ Παγκοσμίου Πολέμου, οι διπλωματικές σχέσεις μεταξύ Μεξικού και Πολωνίας δεν διακόπηκαν. Το Μεξικό καταδίκασε έντονα την εισβολή και την κατοχή της Πολωνίας τόσο από γερμανικά όσο και από σοβιετικά στρατεύματα. Τον Μάιο του 1942, το Μεξικό κήρυξε πόλεμο στη Γερμανία και τον Δεκέμβριο του 1942, ο Πρωθυπουργός της Πολωνίας Βουαντίσουαφ Σικόρσκι πραγματοποίησε επίσημη επίσκεψη στο Μεξικό και συναντήθηκε με τον Πρόεδρο του Μεξικού, Μανουέλ Αβίλα Καμάτσο. Για να δείξει αλληλεγγύη στον πολωνικό λαό, το Μεξικό δέχτηκε το 1943 πάνω από 2.000 Πολωνούς πρόσφυγες, συμπεριλαμβανομένων 1.400 Πολωνών ορφανών, για να εγκατασταθούν στην πολιτεία Γκουαναχουάτο στο κεντρικό Μεξικό. Μετά τον πόλεμο, πολλοί από τους πρόσφυγες παρέμειναν και έζησαν στο Μεξικό.