Mitterrand ở cuối thời hạn phục vụ quân sự khi chiến tranh bùng nổ. Ông chiến đấu như một trung sĩ bộ binh và bị thương và bị quân Đức bắt giữ ngày 14 tháng 6 năm 1940. Ông bị giam tại Stalag IXA gần Ziegenhain (ngày nay được gọi là Trutzhain, một làng gần Kassel ở Hesse). Mitterrand bắt đầu tham gia vào một tổ chứ xã hội cho các tù binh chiến tranh trong trại. Ông tuyên bố điều này, và sự ảnh hưởng của những người ông đã gặp ở đó, bắt đầu thay đổi các tư tưởng chính trị của ông, khiến ông nghiêng sang phe tả. Ông đã hai lần âm mưu vượt ngục không thành công vào tháng 3 và tháng 11 năm 1941 trước khi thoát được ngày 10 tháng 12 năm 1941, đi bộ quay trở lại Pháp. Tháng 12 năm 1941 ông về nhà ở khu vực không bị chiếm đóng do người Pháp quản lý. Với sự giúp đỡ từ một người bạn của mẹ ông, ông kiếm được công việc làm công chức hạng trung trong chính phủ Vichy, chịu trách nhiệm về các quyền lợi của tù binh chiến tranh. Đây là một sự việc rất không bình thường với một tù nhân đã bỏ trốn, và ông tuyên bố đã làm một điệp viên cho Các lực lượng Tự do Pháp.