Escriba una continuación para este párrafo - Después del armisticio de 1940
En la Segunda Guerra Mundial, el D.520 continuó siendo utilizado, siendo operado tanto por la Fuerza Aérea Francesa Libre como por la Fuerza Aérea Francesa de Vichy. El tipo también volvió a la producción durante 1942, aunque se fabricó a un ritmo más bajo que en 1940. Ejemplos adicionales fueron operados por la Luftwaffe, la Regia Aeronautica y la Fuerza Aérea Búlgara. El D.520 estuvo en servicio de combate en el norte de África, Bulgaria y el frente oriental, así como en Francia y Alemania para fines de entrenamiento y defensa. Durante la vida posterior del tipo, fue utilizado como avión de entrenamiento. El 3 de septiembre de 1953, los últimos D.520 fueron finalmente retirados del servicio.