Hun kom derimot på nytt i kamp under den andre verdenskrig i Middelhavet og det fjerne østen. I juni 1940 ble HMS Valiant overført til Styrke H ved Gibraltar under kommando av admiral James Somerville og deltok i Operasjon Katapult i angrepet på franske skip ved Mers-el-Kébir den 3. juli 1940. Skipet deltok i slaget ved Kapp Matapan 27.–29. mars 1941, og bombardementet av havnen i Tripoli den 21. april 1941. Den 19. desember 1941 ble skipet hardt skadet av sugeminer som ble plassert at italienske froskemenn som hadde kommet seg inn i havnen i Alexandria. Dets søsterskip HMS Queen Elizabeth ble også skadd.