Als stellvertretender Stabschef für Operationen (G-3) der 3. US-Marineinfanteriebrigade, ging Greene nach Upolu, Westsamoa, wo er wenige Monate später zum Lieutenant Colonel ernannt wurde. Im November 1943 trat er in Pearl Harbor, Hawaii, den Posten als stellvertretender Stabschef der Taktikgruppe 1 des V Amphibious Corps an, wo er für die Planung und Ausführung der Invasion der Marshallinseln mit der Legion of Merit ausgezeichnet wurde. Nach der im März erfolgten Auflösung der Gruppe, wurde Greene stellvertretender Stabschef der 2. US-Marineinfanteriedivision und nahm an den Schlachten um Saipan und Tinian teil. Aufgrund seiner dabei erfolgten herausragenden Leistung wurde ihm eine weitere Legion of Merit verliehen. Greene verblieb bis September 1944 bei der 2. Division und wurde im Anschluss daran stellvertretender Stabschef der Planungs- und Taktikabteilung im Hauptquartier des Marine Corps in Washington, D.C. Diesen Posten hatte er bis Juli 1945 inne, bevor er stellvertretender Leiter der Personalabteilung wurde.