À la déclaration de guerre, il n'est pas mobilisé du fait des séquelles de son accident de vélo, et il reste à la disposition du Parti communiste. Après l'annonce du Pacte germano-soviétique, en août 1939, Arthur Dallidet est envoyé à Moscou pour recevoir des explications. Il est accompagné de son adjoint, Georges Beaufils. De retour à Paris, il fait partie de l'entourage de Benoît Frachon, qui assure à Paris la direction du Parti devenu clandestin à la suite de son interdiction le . Il fait alors fonction de secrétaire à l'organisation.