În timpul celui de-Al Doilea Război Mondial s-a alăturat Forțelor Libere Franceze. Charles de Gaulle l-a numit guvernator al Africii Franceze Ecuatoriale și al Camerunului Francez, funcții pe care le-a îndeplinit între 29 august până pe 12 noiembrie 1940. A fost numit la comanda coloanei care au atacat forțele Axei din Chiad. S-a distins în luptele din Tunisia. A luptat în cadrul Operațiunii Overlord, comandând Divizia a 2-a blindată franceză de pe plajele Normandiei până la Paris, la eliberarea căruia a contribuit. Anumiți cercetători afirmă că generalul George S. Patton a fost oprit de către Dwight D. Eisenhower să se îndrepte cu trupele sale spre capitala Franței, pentru a acorda lui Leclerc și oamenilor săi posibilitatea de a apărea drept eliberatori ai Parisului. Părerea împărtășită de cei mai mulți istorici militari este aceea conform căreia Comandantul suprem aliat a evitat pur și simplu să atace Parisul, fiind interesat mai degrabă de o avansare rapidă spre Berlin, pe care spera să-l cucerească mai înainte de sosirea Armatei Roșii în regiune. În aceste condiții, De Gaulle ar fi făcut presiuni asupra lui Eisenhower să permită lui Leclerc și diviziei sale să acorde ajutor insurecției parizienilor.