כתוב המשך לפרק זה - לאחר שביתת הנשק של 1940
ב-1941 המשיך השימוש ב-D.520, והופעל על ידי חיל האוויר הצרפתי החופשי וחיל האוויר הצרפתי של וישי. גם הסוג חזר לייצור במהלך 1942, אם כי הוא מיוצר בקצב נמוך יותר מאשר ב-1940. דוגמאות נוספות הופעלו על ידי לופטוואפה, Regia Aeronautica, ואת חיל האוויר הבולגרי. ה-D.520 היה בשירות קרבי בצפון אפריקה, בולגריה ובחזית המזרחית, כמו גם בשימוש בצרפת וגרמניה למטרות אימונים והגנה. במהלך חייו המאוחרים של הטיפוס, הוא שימש כמטוס אימונים. ב-3 בספטמבר 1953 הוצאו סוף סוף מטוסי ה-D.520 מהשירות.