Ved den tyske invasjonen av Norge i 1940 gikk Harlem på ski inn i Nordmarka, traff andre kampvillige som han ledet til Brandbu hvor de fikk utstyr og Harlem ble kompanisjef for 13. kompani av IR 6, senere kjent som Sørkedalen kompani. Harlems kompani opererte først i Nordmarka med Vestenden som hovedkvarter, men måtte grunnet den tyske fremrykkingen trekke nordover den 17. april. Noen dager etter, den 21. april 1940 ved Gjervika, kom deler av kompaniet under ledelse av Harlem i kamp med en tysk kolonne på vei mot Gjøvikfronten og en rekke tyske soldater ble drept eller skadet, uten tap på norsk side.