Nel campionato 1937-1938 vi fu il ritorno in Serie A, mentre l'anno successivo il Modena si salvò per un solo punto. All'inizio della stagione 1939-1940 comparvero anche i numeri sulle maglie dei giocatori. La squadra venne rinnovata ma gli acquisti si rivelarono al di sotto delle aspettative e così fu di nuovo serie cadetta. Nel periodo bellico, furono diversi i giocatori che il Modena riuscì a lanciare: Vittorio e Lucidio Sentimenti, Renato Braglia, Maino Neri, Ermando Malinverni e Otello Zironi. Tra gli stenti dovuti alla guerra, il Modena si barcamenò tra la A e la B, in attesa di tempi migliori. Da ricordare la semifinale raggiunta nella Coppa Italia 1941-42, persa per 4-1 contro la Juventus, tutt'oggi il miglior risultato raggiunto dal Modena nella Coppa nazionale.