К 10 мая 1940 г., когда немцы начали наступление, на фронте использовались только Р.631. Их имели флотилия F1C в Кале, эскадрилья многоместных истребителей ЕСМ 1/16 в Вез- Тюси, четыре новых эскадрильи под Парижем – ECN1/13 (Плесси-Бельвиль), ECN2/13 (Мо-Эстли), ECN3/13 (Meлун-Вилларош) и ECN 4/13 (Бен-Бульянал) и эскадрилья ECN 5/13 в Лионе.
Из этих частей наибольших успехов в боевых операциях достигла флотилия F1C. Она воевала с 10 по 21 мая 1940 г. Затем ее отвели в тыл переучиваться на MB. 152 и D.520 и на фронт флотилия больше не попала.Так вот, за 12 дней морские летчики сбили 12 немецких самолетов и потеряли восемь своих. В других частях ситуация была хуже – всего на шесть эскадрилий за период майского "блицкрига" приходится 17 воздушных побед.
В качестве ночных истребителей Р.631 CN2 оказались не более эффективными, чем днем. У них не было никакого специального оборудования для поиска целей ночью. Ночники не выполнили ни одного удачного перехвата.
Четыре ночных эскадрильи, прикрывавшие Париж, в конце концов использовали как штурмовики. 17 мая они получили приказ организовать удар по надвигающимся механизированным частям немцев. В операции приняли участие 24 Р.631. Потери противника неизвестны, а французы недосчитались шести машин. Две сбили немецкие зенитчики, а четыре просто не вернулись на базу.
Самолеты "Потэ", особенно Р.630 и Р.631, часто путали с немецкими Bf 110С, внешне очень на него похожими. По ним стреляли и с земли, и с истребителей, как французских, так и английских. 21 мая Р.631, атакованный D.520, открыл ответный огонь. Пилот "Девуатина", су-лейтенант д'Аркуа, был убит. А 23 мая три MB. 152 из группы GCI/1 сбили "ночника" из ECN 3/13, вылетевшего днем. После этого на все Р.631 решили нанести особые обозначения. Это мероприятие осуществили уже на следующий день – все самолеты украсились широкой белой полосой, шедшей вдоль борта слева и справа от национальных кругов. Сами круги увеличили в размере и обвели большим кантом.
В ходе боев некоторое количество Р.631 передали на пополнение потрепанных групп дальних разведчиков. Так, 18 мая два самолета этого типа влили в GR II/33. Оба они впоследствии были потеряны.
Пополнение частей тяжелых истребителей в ходе боевых действий было незначительным. К 10 июня в резерве по всем ВВС осталось шесть Р.631.
Когда французское правительство капитулировало перед немцами, в неокупированной зоне остались 32 Р.630 и 112 Р.631. Некоторое количество машин этих типов попало также в Северную Африку. Немцы разрешили сохранить две эскадрильи ночных истребителей на Р.631 – ECN1/13 и ECN3/13 (фактически бывшую ECN4/13), дислоцированные в Ниме. В июне 1941 г. ECN3/ 13 перебросили в Габес в Тунисе. На 1 ноября 1941 г. в ВВС правительства Виши насчитывалось 22 Р.630 (все учебные) и 82 Р.631. Двенадцать месяцев спустя осталось только шесть Р.630 и 64 Р.631.