Ve druhé světové válce Rumunsko bojovalo po boku Třetí říše. Rumuni přišli za druhé vídeňské arbitráže o severní Sedmihradsko, které bylo přiděleno expandujícímu Maďarsku. Pod německým tlakem byla Bulharsku předána Jižní Dobrudža. Roku 1940 okupoval Sovětský svaz Severní Bukovinu a Besarábii. V zemi měl v tehdejší době největší vliv maršál Ion Antonescu. Po napadení SSSR Německem v roce 1941 získali Rumuni území zpět. Rumunské jednotky se během sovětského tažení dopustily masakru v Oděse a účastnily se vítězné bitvy o Sevastopol, utrpěly ale těžké ztráty v bitvě u Stalingradu. Roku 1944 proběhl státní převrat a zbytek války bojovalo Rumunsko po boku Rudé armády. Rumunská armáda se výrazně podílela na osvobození Československa v roce 1945. Osvobodila zhruba třetinu Slovenska a polovinu Moravy včetně měst jako Uherské Hradiště, Kroměříž či Přerov. Po válce byla Rumunsku opět odňata Besarábie a připojena k Sovětskému svazu, bylo ale získáno zpět Maďary okupované severní Sedmihradsko.