I 1943 fikk Thorne ansvaret med å planlegge frigjøringen av Norge, men det var ikke før frigjøringsdagen den 8. mai 1945 at hans styrke på rundt 30 000 mann, som var en tiendedel av de tyske styrkene, dro til Norge for å avvæpne 350 000 tyske soldater ved hjelp av motstandsbevegelsen. Thorne ankom Norge sammen med Kronprins Olav den 13. mai 1945, og som sjef for alle allierte og norske styrker under Dwight D. Eisenhower fikk han ansvaret for å avvikle den hele den tyske okkupasjonsstyrken sør for Tromsø, noe som gjorde at han ble avhengig av et samarbeid med både hjemmestyrkene og polititroppene og spesielt med Jens Christian Hauge.