1941年（昭和16年）12月8日勃発の太平洋戦争（大東亜戦争）緒戦では、フィリピン攻略作戦に参加し、第2次バターン半島攻略作戦に従事。第4師団はコレヒドール島上陸に成功し同攻略戦の勝利に大きく寄与した。その後内地帰還し復員。1943年（昭和18年）9月、再度動員されスマトラ島警備やビルマ方面を担当する第15軍の隷下に入りタイに移動。同国のランパンにおいて終戦を迎えた。