Allo scoppio della guerra l'Armée de l'air requisì una dozzina di D.338 per equipaggiare i propri reparti da trasporto a lungo raggio ma l'assenza di attività fece riassegnare gli aerei al loro impiego commerciale. Dopo l'armistizio le autorità tedesche consentirono all'Air France di mantenere le proprie attività di volo ma gli aerei furono nuovamente requisiti (questa volta dall'Armée de l'Air de Vichy) per la Campagna di Siria durante la quale tre D.338 furono distrutti nel corso di bombardamenti alleati e altri tre catturati e successivamente impiegati dalle Forces aériennes françaises libres.