太平洋戦争（大東亜戦争）には大本営参謀として、フィリピン攻略戦、ガダルカナルの戦いに参画する。参謀としての秘匿名は「宮田参謀」であった。しばしば前線視察を希望し、危険が多いラバウル視察を強行するなど、周囲をはらはらさせていた。1943年（昭和18年）3月、陸軍中佐に昇進、8月に関東軍731部隊の担当参謀となった。新京では満州国皇帝溥儀と交流を持ち、親しくしていたという。1945年（昭和20年）7月、第1総軍参謀として内地に戻った。間もなく終戦を迎えた。後任として入れ替わりに関東軍参謀となったのが瀬島龍三陸軍中佐である。終戦時には天皇特使として再び満州に赴き、関東軍に停戦の大命を伝えて武装解除を厳命した。