Divisioona siirrettiin Saksan länsirajalle Reinin alajuoksulle vuoden 1939 lopulla. Se oli kärkenä Saksan aloittaessa hyökkäyksen Alankomaiden eteläosiin toukokuussa 1940, ja divisioona valtasi Maastrichtin rajakaupungin. Sen jälkeen divisioona työnsi 3. panssaridivisioonan tukemana Ranskan panssarijoukot Dylen itäpuolelle ja eristi Alankomaiden alueella olleet liittoutuneiden joukot. Tämän jälkeen Saksan 18. armeija puhdisti Alankomaat liittoutuneiden joukoista. 4. panssaridivisiona jatkoi kohti Dunkerqueta, läpäisi Weygand-linjan ja avusti Ranskan kukistamisessa. Divisioona kärsi taistelutoimissa vähäisiä tappioita.