A második világháború idején MacMillan először Angliában szolgált, és védelmi stratégiákat dolgozott ki a németek esetleges inváziója ellen. 1941 decemberében Brigadier General Staff IX hadtestnek nevezték ki, és ebben a posztban maradt az Észak-afrikai Torch hadművelet során és 1943 májusában Tunisz bukásáig. 1943. júniusában a 152. Brigád parancsnoksága volt, és a sikeres
Szicília hadjárat. Visszatérve Nagy-Britanniába, a 15. (skót) hadosztály parancsnokságát kapta, és a formációt vezette a normandiai csata, az Epsom hadművelet és a Bluecoat hadművelet során, amelynek végén megsebesült. Miután felépült, 1944 novemberében visszatért az európai kontinensre, mint a 49. (West Riding) divízió Nijmegen közelében. Thomas Rennie tábornok halálát követően az 1945. március 23-i Rajna-átkelést követően azonnal átvette az 51. (Highland) hadosztály parancsnokságát.