De DC-3 kreeg de overhand en in 1939 had de KLM voor de meeste DC-2's geen emplooi meer, mede doordat de Europese oorlogssituatie beperkingen oplegde aan de lijndiensten. Overwogen werd een aantal machines te verkopen. Begin 1940 werd de PH-AKH "Haan" via een Zweedse maatschappij verkocht aan Finland. Dit toestel bestaat nog steeds en bevindt zich in een Fins luchtvaartmuseum. Bij de Duitse aanval op Schiphol op 10 mei 1940 verloor de KLM vijf DC-2's door onherstelbare schade. Zes andere exemplaren werden gevorderd door de Luftwaffe, die ze na de Nederlandse capitulatie overdroeg aan de Lufthansa. De als enige overgebleven DC-2 PH-ALE "Edelvalk", die in mei 1940 in het neutrale Portugal verbleef, werd ingezet op de door de KLM voor de Britten gevlogen oorlogslijndienst Lissabon – Londen. Dit toestel is de enige KLM DC-2 die na de bevrijding nog op Schiphol is terug geweest.