戦術・技術規則では、本型の主任務は、作戦小艦隊の一員として行動し、攻撃機・巡航ミサイルに対する防空、および対潜掩護を実施することとされていた
第二次世界大戦初期において独ソ戦はヒトラーを除く各国元首の想定になく、アメリカは未だ参戦を決めかねていた。従ってフランス早期降伏後の連合国はイギリス本土と植民地を残すのみで、その状態でイタリア王国が枢軸国に参戦した事は率直に危機感が抱かれた。フランス海軍が降伏した一方で枢軸海軍は大幅に増え、地中海の制海権は危うい状態に置かれた。加えて陸軍戦力もリビア植民地軍が、植民地兵も含めて約23万6,000万名の兵員を召集していた。対する英軍は中東軍全体で約10万名、北アフリカ駐屯部隊は3万6,000名であった。ただし伊軍は全軍を対英国境に集めた訳ではなく、一部戦力はフランスに枢軸傀儡政権が成立した後も展開を続けさせており、後に遠征に加わった部隊も4個師団に過ぎない。また英軍は戦力数は少なくとも、十分な機械化部隊と重装甲の戦車部隊を配備した精鋭部隊で編成されていたが、逆に伊軍は殆どが徒歩部隊と脆弱な軽戦車で占められていた。ムッソリーニの強い要請でイタロ・バルボ元帥に英領エジプトへの進出が求められたが、バルボは兵員が多くとも装備と補給が劣悪では英軍に対して不利であるとして大幅な装備改善を求めた。要請はピエトロ・バドリオ参謀総長らによって黙殺され、開戦から暫くにバルボ元帥は不審な事故死を遂げた。新任にはロドルフォ・グラツィアーニ元帥が着任したが、ムッソリーニの期待に反して彼も遠征は無謀であると拒絶した。ムッソリーニは再三に亘って遠征命令を出し、1940年9月13日にグラッツィアーニ元帥は遠征を軍に命令した（エジプト遠征 (Italian Invasion of Egypt) ）。戦いは英軍の戦略的撤退により西エジプト制圧に成功したが、装備に勝る英軍の反撃を憂慮したグラッツィアーニ元帥はシディ・バラーニに防御陣地の構築を命じた。しかし防御構築は制海権を英軍側が保持していた関係から思うように進まず、本国でもムッソリーニが無計画にもギリシャ遠征を軍に命じて戦力集中を阻害していた。翌年に増援を受け取った英軍が反攻作戦「コンパス」を発動すると戦局は一変する。イタリア側の防衛線は地形状の理由から5つの陣地が離れすぎており、それを補う機動防御用の機械化戦力にも乏しかった。物資不足から地雷も僅かにしか配置できず、予想された戦車部隊を押し立てての突撃に対抗できる対戦車塹壕は岩石だらけの地形に構築を阻まれた。頼みの綱である戦車部隊も豆戦車や軽戦車では、英軍の重量戦車には敵わず粉砕された。それでも英軍戦車の一部は砲兵部隊の奮戦で撃退されたものの、防衛線の隙間を突破されると後に続いた機械化部隊によって5つの陣地は包囲され、各個撃破された。遠征に加わっていた4個師団は殆どの要員を失い、後方戦力の撤収すら徒歩移動では機械化部隊の進軍に阻まれるだけだった。結局、一連の戦闘で12万名程度の兵員を失い、更に巻き添えを食らう形で空軍も飛行場に展開していた航空機を撤収時に破壊せねばならなくなった。平行して東アフリカ戦線（en:East African Campaign (World War II)）ではエチオピア・エリトリアからなる東アフリカ帝国軍25万6,000名と、やはり大規模な戦力が召集されていた。ただし同国軍に占める伊軍部隊は7万4,000名と全体の3分の1程度であり、残りの18万2000名は現地の部族兵（アスカリ）で補われていた。また北アフリカ以上に本国から離れた東アフリカには大戦中に一度も補給物資が届く事はなく、武器弾薬の不足が特に激しかった。それでも東アフリカ軍参謀長グリエルモ・ナシは英領ソマリランドへの攻撃を立案、英軍守備隊は海路を使って脱出した（ソマリランドの戦い）。合わせてスーダン・ケニアの国境地帯も制圧下に置かれたが、以降は限られた作戦行動しか行えない状態となった。英軍はインド第4師団を中核にした部隊による反攻作戦を展開、東アフリカ帝国軍はケレンの戦いで激しい抵抗を見せたが、補給不足の正規軍と脆弱なアスカリは英軍の前に退けられた。1941年11月27日、東アフリカ軍総司令官アメデーオ・ディ・サヴォイア公爵とグリエルモ・ナシら幕僚陣はエチオピア陥落をもって、連合軍による東アフリカ帝国の降伏文書に署名した。北アフリカ戦線ではドイツ軍からの援軍派遣の打診をムッソリーニが受託し、エルヴィン・ロンメル将軍率いる北アフリカ軍団が実質的な軍事顧問団として派遣された。ドイツ軍の機械化部隊は英軍との戦いで大きな役割を果たしたが、数的には然程多くはなかった事から、依然として北アフリカ戦線の枢軸軍部隊はリビア植民地軍が主体となっていた。ロンメルは徒歩移動の伊軍部隊を占領任務や迂回攻撃時の正面戦力として活用しながら、自軍の機械化部隊を最大限に駆使して戦線をエジプト前面に押し返した。1942年7月に始まったエル・アラメインの戦いでは再建された伊軍部隊が有効な戦いを見せ、第二次戦闘ではフォルゴーレ空挺師団が獅子奮迅の活躍で英軍の攻勢を効果的に撃退した。しかし戦いの結末は連合軍の勝利に終わり、独伊軍は再び防戦に回って大戦後期にはチュニジアにまで退却した。大戦後半に参戦したアメリカ軍が仏領アルジェリアにトーチ作戦を発動すると敗色は決定的となり、ドイツ・イタリア戦車軍の総司令官ジョヴァンニ・メッセ元帥によって独伊軍の武装解除が決断された。