深山は陸上攻撃機としての開発が打ち切られた後も連山開発の参考として試験飛行を続けていたが、南方での戦闘が激化した1943年（昭和18年）後半以降改めて増加試作機4機については実戦投入や廃棄処分を含めてその扱いが議論され、その結果武装と試験飛行で問題となった油圧式の操縦系統を外し、胴体下部の銃座跡には貨物搬入扉、胴体内部には貨物積み下ろし用の手動クレーン、操縦席後部には定員8名の客室を備えた輸送機に改造され、1944年（昭和19年）2月には深山改輸送機（機番はG5N2-L）として第一〇二一航空隊に配属された。本機は主に日本本土からテニアン島ほかマリアナ諸島への輸送に用いられたほか、台湾、フィリピン、パラオとの基地間輸送にも充てられ、日本からの輸送では主に落下式増槽や航空機の予備エンジン・プロペラに弾薬、医療品といった前線で必要とされる機材・資材を、南方各基地からは物資以外に本土に向かう人員や戦死者の遺骨を運んだ。また旧爆弾倉部分を利用して魚雷2本を収容できることから「魚雷運搬機」として魚雷を空輸するなど機体の大きさを生かした輸送任務に就いたが、元が試作機であることから各部の整備に手間を要しただけなく、前線基地の飛行場ではその規模と重量が滑走路や駐機場に悪影響を与えるといったトラブルも起こした。問題を抱えながらも深山は定期的な南方への輸送に投入されていたが、1944年（昭和19年）4月には台湾から鹿屋へ飛行中の1機が着陸直前に墜落、6月には第一〇二一航空隊本部が進出していたテニアン島への攻撃が始まり空襲で深山1機が失われ、さらに8月には同島の玉砕により第一〇二一航空隊も多くの戦死者を出した。玉砕後本土の残存隊員を中心に再編された第一〇二一航空隊では2機を残すのみとなった深山が8月24日に編成から外され、以後は厚木基地の地上訓練機材として置かれた。1945年（昭和20年）になると本土への空襲が激しくなるが、格納庫に入らないため外に置いてある深山を、アメリカの戦闘機は新型機だと思いしつこく機銃掃射するといったこともあって機体の破損は激しかったが、終戦まで深山は厚木基地に残され、戦後現地で処分された。
モルッカ諸島の一部を成すカイ諸島には、第五師団（山田清一陸軍中将）歩兵第十一連隊第一および第二大隊、歩兵第四十二連隊一個中隊の総勢1,562名が駐屯していた。しかし、戦局がフィリピンの戦いもほぼ終わってボルネオの戦いに移ると、この方面の兵力は戦略的価値を事実上失っていたも同然だった。そこで南方軍（寺内寿一元帥陸軍大将）は第二軍（豊嶋房太郎陸軍中将）に対し兵力の集約を行うよう命じ、命を受けた第二軍は遊軍と化していた第五師団をカイ諸島から引き揚げさせて、近いうちに連合軍が上陸してくるであろう昭南（シンガポール）かジャワ島の防衛に宛てることとした。モルッカ諸島や小スンダ列島からの兵力後退輸送は、それ以前にも重巡洋艦「足柄」や軽巡洋艦「五十鈴」などが実施していたが（二号作戦）、「足柄」も「五十鈴」も任務中途で撃沈されており、兵力輸送用船舶として、「唯一安全なアクセス」として病院船に白羽の矢が当たったわけである。「橘丸」による兵力後退輸送任務は「光輸送乙号作戦」と命名され、命を受けた「橘丸」は海上トラック「広瀬丸」という偽名をもらい、7月27日に昭南を出港して7月31日にトアールに入港する。1,562名の将兵たちは白衣を着て患者を装い、軍服や各種武器等は赤十字社の標章を付して梱包していた。臨検された場合に備えたのか、適当な内容のカルテまで準備された。翌8月2日、「橘丸」はトアールを出港するが、この時すでにPBY カタリナが上空で張り付いていたのである。8月3日早朝、アメリカ海軍駆逐艦「コナー (DD-582)」 (USS  Conner, DD-582) と「チャレット (駆逐艦)」 (USS Charrette, DD-581) は、バンダ海を航行中の「橘丸」に対し国際信号旗 “S” “Q” “1” （停船せよ、さもなくば攻撃する）を掲げて停船を命じる。「橘丸」を挟み込むように接近した「コナー」と「チャレット」から臨検隊が送り込まれたが、臨検隊に踏み込まれた「橘丸」の対応は墓穴を掘るばかりであった。「なぜ看護婦が乗っていないのか」とか「なぜ怪我患者がいないのか」という質問にまともに答えられず、「患者」の名前とその病名ですら答えることができなかった。決定打は食堂下の船倉に収められていた赤十字の箱から出てきた小銃、40トンの弾薬および曲射砲2門で、ついに「橘丸」は国際法違反により拿捕された。拿捕された「橘丸」には星条旗が掲揚され、捕虜となった将兵は周囲から銃が突きつけられたサロンへ収容される。将兵のうち、将校クラスは暴発を警戒して「コナー」と「チャレット」に移された。8月8日、「橘丸」はモロタイ島に到着し、ここで将兵と乗組員は収容所送りとなった。このうち将兵は貨物船に押し込められ、フィリピン・マニラのモンテンルパ捕虜収容所に移送された。乗組員は「橘丸」に戻され、8月14日にマニラに入港。乗組員もモンテンルパ収容所に収容されたが、終戦後に安田喜四郎船長を除く乗組員は無罪として釈放された。その後の「橘丸」は、パラオからウェーク島に回航され、ウェーク島からの復員兵第一陣700名を乗せて10月20日に浦賀に帰投した。日本側が「橘丸」拿捕を知ったのは、少なくとも8月6日朝に連合軍側の放送、あるいはオーストラリア放送を傍受した時とみられ、第五師団長の山田中将と同参謀長浜島厳郎大佐は責任をとって8月15日に自決した。