ב-17 בספטמבר 1939, עם פרוץ מלחמת העולם השנייה, פלש הצבא האדום לצ'ורטקוב בהתאם להסכם ריבנטרופ–מולוטוב. העיר הייתה תחת שליטת ברית המועצות עד ליוני 1941, אז כבש הצבא הגרמני את צ'ורטקוב מידי הרוסים.