25 серпня 1939 року ескадра була переведена до Лангенау під командуванням 4-го повітряного флоту генерала авіації Александера Лера. 1 вересня 1939 року нацистська Німеччина вторглася до Польської держави, в ході вторгнення 4-та бомбардувальна ескадра, діючи у складі 2-ї авіаційної дивізії, брала найактивнішу участь. 1 вересня та знову 2 вересня "I./KG 4" атакувала аеродроми в Дембліні та Кракові. З 3 по 6 вересня були атаковані залізничні цілі у Східній Польщі, а між 6–9 вересня авіацією KG 4 були розбомблені мости на річці Вісла та у самій Варшаві. З 6 по 14 вересня залізничні цілі знову бомбили. Після цього головною мішенню для проведення сконцентрованих бомбових ударів стали райони зосередження військ. У середині вересня II./KG 4 також підтримала 10-ту армію в боях під Кутно. Після кампанії пілоти ескадри розпочали інтенсивну програму підготовки до нічних польотів та залучалися до постановки мінних полів уздовж узбережжя Норвегії в січні 1940 року, в контексті підготовки до Норвезької кампанії. III./KG 4 брала участь у битві на Бзурі, в якій польська армія була оточена та знищена (переважно завдяки ударам авіації Люфтваффе).