Toisen maailmansodan aikana MacMillan palveli alun perin Englannissa, asettaen käyttöön puolustusstrategioita mahdollista saksalaisten hyökkäystä vastaan. Hänet nimitettiin prikaatin kenraalipäälliköksi IX-joukkueessa joulukuussa 1941, ja hän pysyi tässä virassa Pohjois-Afrikan operaation Torch-laskeutumisen aikana ja Tunisin kaatumiseen toukokuussa 1943. Hän sai komennon 152. prikaatista kesäkuussa 1943 ja johti sitä Sicilian menestyksekkään kampanjan aikana.
- Mitä? Palattuaan Britanniaan hänet nimitettiin 15. (Scottish) -divisioonan komentajaksi ja johti muodostelua Normandian taistelussa, Epsomin operaatiossa ja Bluecoatin operaatiossa, jonka lopussa hän haavoittui. Kun hän oli toipunut, hän palasi marraskuussa 1944 Manner-Eurooppaan nimeltään GOC 49th (West Riding) Division lähellä Nijmegenia. Kenraalimajuri Thomas Rennien kuoltua hän otti komennon 51. (Highland) -divisioonasta välittömästi Reinin ylittämisen jälkeen 23. maaliskuuta 1945.