הפלישה האיטלקית למצרים החלה ב-9 בספטמבר 1940. הכוח הלוחם העיקרי שעמד תחת פיקודו של גרציאני היה הארמייה העשירית של הצבא האיטלקי, ובה חמש דיוויזיות. לאחר התקדמות ראשונית נעצרו האיטלקים והתבצרו. בנובמבר 1940 יצאו הבריטים למבצע מצפן, והביסו את הארמייה העשירית, הצליחו להדוף את האיטלקים ממצרים, ולהתקדם עמוק אל תוך לוב. ב-25 במרץ 1941 התפטר גרציאני ממשרת מפקד הכוחות בצפון אפריקה, והוחלף על ידי איטלו גריבולדי. במשך שנתיים נותר מחוץ לשירות פעיל.