20° Division de Infanteria Motorizada
69° Regimiento de infanteria motorizada
76° Regimiento de infanteria motorizada
1/, 2/20° Regimiento motorizado de artilleria
20° Batallon de reconocimiento
2/20° Batallon motorizado antitanque
20° Batallon de zapadores
20° Batallon de señales
20° Tropas de suministros
Otras unidades

El 4 las unidades del XIX cierran el Corredor polaco, mientras Francia e Inglaterra declaran la guerra a Alemania. El 8 de Septiembre las divisiones del XIX Grupo han alcanzado el rio Vistula en Mewe y Kasëmark, previendose un rapido desenlace en las operaciones. El 9 Guderian ordena a la 20° DIM cruzar el rio Narev con la 10° Division Panzer a su derecha, al dia siguiente la division se ve envuelta en combates en la zona cerca a Zambrov, elementos de la division avanzan hacia el rio Bug en direccion a Nur, fuerzas polacas tratan de retroceder en direccion sureste dentro de la linea de avance de la 20° DIM, provocando graves problemas en el avance, el General Wiktorin ordena un rapido avance hacia el Bug, con el objeto de flanquear a las fuerzas polaca, rodearlas, para despues destruirlas, logrando su objetivo cerca a Andrzeievo. 

El 15 de Septiembre se cierra el anillo sobre la ciudad de Brest en el lado este del rio, concentrando la 20° DIM y la 10° Division Panzer para un ataque el 16 sobre la ciudadela. El 17 unidades del 76° Regimiento de Infanteria al mando del Coronel Gollnk toman Bug, cerrando a los polacos la posibilidad de retirada, ese dia tropas rusas penetran por el este en Polonia, con lo cual la campaña se da por terminada.

CAMPAÑA EN FRANCIA
El 10 de Mayo de 1940, los alemanes inician la Invasion de los Paises Bajos y Francia, la 20° DIM esta asignada al XIV Cuerpo de Ejercito al mando del General von Wietersheim. El 17 de Mayo la division es puesta bajo el mando del XIX Cuerpo de Ejercito de Guderian en la zona al este de Dunkerke. El 26 de Mayo, Hitler autoriza reiniciar operaciones contra las fuerzas francesas y britanicas encerradas en Dunkerke y la 20° DIM en compañia de la Leibstandarte Adolf Hitler y el Regimiento de Infanteria "Grossdeutschland" avanzan en direccion a Wormhoudt, el 28 de Mayo las unidades alemanas alcanzan Wormhoudt y Bourgbourgville, siendo relevado el XIX Cuerpo en la zona.

El 28, Hitler autoriza la conformacion del Grupo Panzer "Guderian conformado por el XXXIX Cuerpo de Ejercito al mando del General Schmidt, el XLI Cuerpo de Ejercito al mando del General Reinhardt donde esta asignada la 20° Division de Infanteria Motorizada, este Grupo encuadrado dentro del 12° Ejercito del Coronel General List. El 12° Ejercito inicia el ataque para la invasion de la parte sur de Francia en Junio 9 de 1940, el 15 de Junio, la 20° DIM avanza al frente de la 16° y 2° Division Panzer en la zona de Langres,moviendose hacia Port-Sur-Saone, tomando miles de prisioneros, alcanzando la poblacion de Vesoul donde termina la campaña.

CAMPAÑA EN RUSIA
El 22 de Junio de 1941, se inicia la Operacion Barbarroja, la 20° DIM bajo el mando del Mayor General Zorn esta asignada al XXXIX Cuerpo de Ejercito Motorizado, dentro del 3° Panzergruppe del General de Panzertruppen Hoth en el dispositivo del Grupo de Ejercitos Centro. El 22 de Junio a las 03:15 horas se inicia el bombardeo aleman a las posiciones de frontera rusas, el XXXIX Cuerpo con sus unidades avanza a lo largo de la carretera Suvalki-Olita, cruzando el rio Nieman, el 26 el XXXIX se halla en la parte norte de Minsk con la 20° DIM cubriendo el flanco izquierdo del 3° Panzergruppe al este de Vilnus. El 8 de Julio la division cruza el rio Duena en compañia del resto de la unidades del XXXIX Cuerpo Motorizado en direccion a Vitebsk, penetrando a traves del dispositivo del 22° Ejercito sovietico que se ve obligado a retroceder. Los 2° y 3° Panzergruppe cierran la bolsa en la zona de Vitebsk, en la cual quedan atrapados el 16°, 19° y 20° Ejercitos sovieticos, obligando al Mariscal Timoshenko a trasladar su cuartel general hacia Viazma. El 18 de Julio la 20° DIM se halla con la 12° Division Panzer en la region de Smolensk, en donde quedan atrapadas 12 divisiones sovieticas, ese dia el General Yeremenko lanza un contrataque para liberar a las divisiones en la bolsa, llegando con la 129° Division de Fusileros del Mayor General Gorodnyanski y la 57° Brigada de tanques del Coronel Mishulin a las calles de Smolensk, al final las fuerzas alemanas repelen el contrataque con la llegada del V y VIII Cuerpo de Ejercito. Son tomados 32.000 prisioneros y destruidos o capturador 685 tanques y 1178 cañones. 

En Agosto 16, el OKH ordena el traslado del XXXIX Cuerpo Motorizado con la 12° Division Panzer, la 18° y 20° Division de Infanteria Motorizada al Grupo de Ejercitos Norte con el fin de reforzar las tropas destinadas a la captura de Leningrado. La 20° DIM se encuentra para el 24 en la zona entre Shimsk y Novgorod; se conforma el "Grupo Schmidt" con el XXXIX Cuerpo Motorizado y el XXVIII Cuerpo de Ejercito, completandose el cerco a la ciudad. El 28 la division es asignada a la zona al norte del rio Neva, con el 424° Regimiento de Infanteria de la 126° Division de Infanteria con el fin de aseguar la zona del Lago Ladoga. En Septiembre 2 la division que se encuentra en la region de Mga es reforzada y organizada en dos grupos de ataque, con el fin de avanzar sobre el Lago Ladoga; el grupo a la izquierda bajo el mando del Coronel Conde von Schwerin [2/76° y 3/30° Regimientos de Infanteria y 1/20° Regimiento de Artilleria] y a la derecha al mando del Teniente Coronel Hope [424°, 1/76° Regimientos de Infanteria y 1/29° Regimiento Panzer], en Septiembre 6 se inicia el ataque, el cual es detenido inicialmente, la 11° Compañia del 424° logra abrir una brecha y toma la interseccion ferrea al norte de Mga en la tarde, al dia siguiente es capturada la localidad de Sinyavino, finalmente se cierra el cerco sobre Leningrado, donde quedan atrapados el 23° Ejercito del Teniente General Tserepanov, el 55° Ejercito del General Lazarev, el 42° Ejercito del Teniente General Ivanov y el 8° Ejercito del Mayor General Cherbakov.

Para mediados de Octubre 1941 el frente de Volkov corre en linea recta desde Novgorod, por la banca oeste hasta Kirishi, el OKH decide iniciar un ataque en direccion a Tikhvin con el fin de establecer contacto con los fineses, el XXXIX es escogido para realizar el ataque. El 18 de Octubre la 20° DIM cruza el rio cerca a Grusino en compañia de la 12° Division Panzer, el 31 de Octubre es tomada Sitomlya y la 20° DIM se encuentra al sureste de Budogosch, estableciendo proteccion en el flanco. 

1942
El 8 de Enero los rusos cierran la bolsa en Demyansk donde quedan atrapadas seis divisiones alemanas con 96.000 hombres, el 18 se inicia el puente aereo, primero en la historia, con el fin de llevar suministros a las tropas, el Mayr General Zorn, comandante de la 20° DIM es enviado a Demiansk con el fin de reunir las tropas para ejecutar una operacion de rompimiento hacia el Oeste. La STAVKA [Alto Mando Sovietico] conforma en la zona de Volkhov el 2° Ejercito de Choque con 8 divisiones de fusileros, 8 brigadas de asalto y 10 batallones de esquiadores, con el fin de cortar las tropas alemanas en la zona al sur del Lago Ladoga y liberar Leningrado. El 13 se inicia el ataque ruso, abriendo una brecha de 30km en las posiciones alemanas para el 20, el 24 los rusos cruzan la linea ferrea Novgorod-Kirishi en direccion al noroeste, el comandante del 18° Ejercito, General de Caballeria Lindemann conforma seis grupos de combate que son ubicados alrededor del 2° Ejercito de Choque, el 28 de Febrero el mando sovietico se da cuenta del cierre de la trampa y para el 10 de Abril la suerte de la formacion sovietica esta sellada. El 29 se ordena la destruccion final del 2° Ejercito ruso y la 20° DIM ahora al mando del Mayor General Jaschke ataca desde el norte de la bolsa; el 19 se cierra totalmente el cerco. 

En Junio 21 la bolsa se fragmenta en varias porciones debido a la presion alemana, el 28 el OKW informa de la captura de 32.759 prisioneros y la perdida de 649 cañones, 171 tanques; los restos del 2° Ejercito de Choque se dispersan en los bosques y el 11 de Agosto es tomado prisionero el General Vlassov, comandante de este ejercito, quien despues estara bajo el mando aleman, comandando el Ejercito de Vlassov, compuesto de voluntarios rusos y otras nacionalidades, luchando contra el regimen sovietico. El 14 de Septiembre se inicia el asalto aleman contra Leningrado, para finales del mes los rusos han perdido 5 divisiones de fusileros, dos divisiones y 6 brigadas de fusileros con perdidas de 12.370 hombres. La 20° DIM es trasladada hacia el sur, junto con otras divisiones.