ZIS-5は、初めて輸出されたソ連製自動車となった。1934年にトルコに100両が輸出され、続いて、アフガニスタン、イラク、イラン、スペイン、中国、ラトビア、リトアニア、エストニア、モンゴル、ルーマニアが輸入を行った。また、フィンランドは1939年-1940年の冬戦争で鹵獲した車両を、ドイツは独ソ戦で鹵獲した車両をそれぞれ運用している。
第二次世界大戦中、ZIS-5はあらゆる戦線で使用され、その簡素かつ故障しにくい構造が高く評価された。ZIS-5は物資の輸送の他に、火砲牽引車や兵員輸送車（荷台に5つのベンチシートを設置することで25人の兵士を乗せることができる）・燃料輸送車・作業車・救護車・火器運搬車としても使用され、兵士からは3トンのペイロードに因んでトリョーフトンカ（露：Трёхтонка）と呼ばれた。1933年-1943年にかけての期間、ZIS-5はGAZ-AAに次いで2番目に多用されたソ連の軍用トラックとなった。1943年-1944年にかけ、レンドリース法によって大量のトラックがアメリカから供与されると、GAZ-AAは後方任務に回されることが多くなったが、ZIS-5は第1線で働き続けた。ZIS-5は、1941年-1944年まで続いたレニングラード包囲戦において、凍結したラドガ湖上にレニングラード（現サンクトペテルブルク）への唯一の補給路（命の道）を形成するのに大きな役割を果たした。
1941年、戦争による資源の欠乏のため、ZIS-5は設計変更を余儀なくされた。丸みを帯びたプレス製のフェンダーは曲げ加工で作られた平坦なものへの変更され、キャビンや足場も木製に交換、前輪ブレーキは廃止され、車体後部の扉は開閉するだけのものになった。中には右側のヘッドライトやバンパーを欠いたものもあった。このように単純化されたモデルはZIS-5Vと名づけられ、1942年5月にウリヤノフスクで生産が開始された。後にはモスクワやミアスでも製造された。生産数は全工場合わせて100万両前後に達し、このうち53万2,311両がZIS工場で作られた。戦時中に生産されたZIS-5は各モデルを合わせて8万3,000両程度だった。
山中の住んだ鳴滝は元々映画俳優が多く住むところだったが、1931、32年（昭和6、7年）ごろから「鳴滝に住むと落ち目になる」と言われだして、俳優たちは引っ越していった。昔の駅の標識は右から左に書いていたので、電車の進行に従うと、上りも下りも「きたるな」となるので、稲垣浩は「落ち目になるという噂は、そうしたことに原因があったのかもしれない」としている。鳴滝には代わりにシナリオ作家や監督が住み始め、「ムダめしを食う奴はきたるな。映画が好きな奴は集まれ」と山中が仲間たちに呼びかけたというのが「鳴滝組」の始まりである。「鳴滝組」の最も大きな仕事として、稲垣は「時代劇のセリフを現代語にしたということ」としている。これは当時として勇気と困難のなかでの仕事であり、稲垣は「現代語を非とする頑迷固陋な評論家もいたなかに斬り込んだ鳴滝組の仕事は、いま考えると若かったことと、同志の集まりで成功したのだと思う」と振り返っている。山中が応召の赤紙を受け取ったのは『人情紙風船』が完成した時だった。このため、山中は「これが最後の作品になるのは嫌やなぁ」と、暗示的な言葉を残して伏見の聯隊に入った。『人情紙風船』の封切りは、ちょうど第二次嵐寛寿郎プロダクションの解散直後だった。これを観たアラカンは感心し、「山中ともう一度組みたい」と考えて会いに行ったが、山中は赤紙を受け取った後だった。京都東山の旅館「桜屋」で壮行会があり、アラカンも顔を出した。山中は階段から転げ落ちるほど酔い、「オレ戦争行ってどないするんや、要領悪いさかいすぐ死ぬわ」と大泣きしていたという。聯隊では、内地勤務の暗号解読班を命ぜられ、4キロも体重を増やした。山中は「こんな楽な兵隊はない」と喜んでいたが、やがて中支那派遣軍に加わり、1937年（昭和12年）、呉淞の敵前上陸作戦に従事。1938年（昭和13年）正月、山中同様応召した小津安二郎と現地で巡り合う。内地の稲垣らのもとに、山中と小津が「悪運尽きず」と書いた寄せ書きが届く。稲垣らはこれを見て「われわれの杞憂は晴れ、元気で生きて還るようなのぞみをいだいていた」という。この年軍曹に昇進するが、9月17日に「北支開封野戦病院」で赤痢で病死。友人たちは山中の死を惜しんで「山中会」をつくり、「偲ぶ会」や「山中映画祭」、「シナリオ出版」、「山中貞雄賞」、「建碑」などの事業を行ったが、この碑は山中の菩提寺である大雄寺に建てられた。碑文はキネマ旬報初代社長の田中三郎、題字は小津安二郎による。「梶原金八」の名も山中の死とともに消えた。宮川一夫は随想で「初恋の人（山中）とはついにプラトニックに終わった。最初の夫（稲垣）とはいい仕事をした。今は分かれて再婚（溝口健二）したが、時々先夫のことを思い出す」と書いて山中を偲んでいる。山中は出征中、手記に「紙風船が遺作とはチト、サビシイ、友人、知人には、いい映画をこさえてください」と書き遺していた。後年、鳴滝組の仲間であり山中の親友でもあった滝沢は、彼がたびたび夢枕に出ることがあったと座談会で語っている。