Во время подготовки к боевым действиям против Чехословакии во время Судетского кризиса 1938 года 3-я пехотная дивизия в составе 2-го армейского корпуса вошла в состав 2-й армии, развернутой в южной части Силезии . Накануне вторжения в Польшу в 1939 году дивизия была мобилизована в первой волне (1 августа 1939 года) и вновь оказалась в составе 2-го армейского корпуса, включённого в 4-ю армию группы армий «Север». В его составе дивизия участвовала в прорыве позиций армии «Поможе» в польском коридоре, а затем в окружении армий «Познань» и «Поможе» в ходе битвы на Бзуре. После разгрома Польши дивизия была переброшена на Западный фронт на границу с Люксембургом. В ходе французской кампании 1940 года дивизия действовала в составе «родного» 3-го армейского корпуса, подчинённого командованию 12-й армии из состава группы армий «А». Пройдя Люксембург и Бельгию, она форсировала Маас у Нузонвиля, а затем Эну, дойдя до района Соны у Шалона. После подписания перемирия с Францией дивизия находилась на демаркационной линии в районе Лё-Крёзо.