З початком війни на Тихому океані "Ki-36" діяли в основному в Південно-Східній Азії, де вони зазвичай літали без прикриття винищувачів. Це вважалось досить безпечно, оскільки на висотах 200 м літаки "Ki-36" були маловразливі для винищувачів. Літаки "Ki-36" рали участь у нальоті на Гонконг 8 грудня 1941 року, в Малайській операції під час штурму Сінгапура, в Філіппінській операції . Під час наступу на Рангун в Бірманській операції "Ki-36" використовувались досить активно, проявивши себе дуже корисними літаками для штурмовки цілей у джунглях. В умовах густої тропічної рослинності "Ki-36" виконували роль мобільної артилерії.