Nel giugno 1940, la divisione Littorio fu inviata al fronte alpino occidentale, nel settore del Moncenisio, alle dipendenze dell’Armata del Po. Nella battaglia delle Alpi impiegò al Piccolo S. Bernardo un battaglione carri.

Concluso l’armistizio con la Francia, la Littorio fu inviata in Liguria dove rimase sino alla fine del marzo 1941.

Poco dopo venne spostata ad est di Trieste, alle dipendenze della 2^a Armata, con compito di riserva.

Iniziata la guerra con la Jugoslavia, la divisione mosse prima verso est e poi verso sud: l’11 aprile era a Postumia e Fiume e, per Mrzia Vodica, il 12 raggiunse Karlovac e Otocac, il 14 e 15 Knin e Mostar ed il 17 Trebinje, dove si incontrò con reparti della Centauro provenienti dall’Albania. Si portò successivamente su Ragusa, già occupata da altre truppe italiane, e poi venne dislocata nella zona di Mostar.

Qui la divisione sostò sino al 15 maggio 1941, per essere poi richiamata in Patria a riorganizzarsi nella zona di Parma-Reggio Emilia.

In questa fase il 33° Reggimento che era composto dai 3 battaglioni carri L, il XXII, il XXIII ed il XXXII (il IV battaglione carri L era stato assorbito dagli altri 3), venne sciolto. Mentre i 3 battaglioni carri L venivano inviati in Sardegna e Corsica, il 33° fu sostituito dal 133° Reggimento carristi che era stato costituito nella zona di Pordenone con i battaglioni X-XI-XII, dotati di carri armati M13.

Anche la divisione venne completata con i reparti previsti dal nuovo ordinamento delle grandi unità corazzate e ricevette il gruppo corazzato Lancieri di Novara, i gruppi di artiglieria da 105 mm e da 100/17 (in sostituzione dei gruppi da 75/27) ed un gruppo contraereo da 90/53.

Nel dicembre 1941 la Littorio, destinata al fronte dell’Africa Settentrionale, si trasferì nella zona compresa tra Salerno, Benevento, Brindisi e Taranto, nell’attesa dell’imbarco.

Dai porti di Brindisi e di Taranto s’imbarcarono nel gennaio 1942, per primi i battaglioni carri, i reparti controcarro ed autoblindati. Mentre il personale fu trasportato per via aerea, il materiale fu inviato per via mare, dando la precedenza ai carri armati, necessari alle operazioni in corso. Ma non raggiunsero l’altra sponda i carri del XII battaglione per il siluramento del piroscafo, così pure andarono perduti alcuni reparti di artiglieria del 133°. Per tale evento e per l’impellente necessità di impiego di reparti carri, l’XI battaglione fu assegnato alla divisione Trieste, il X battaglione, i reparti di autoblindo, semoventi e quelli contraerei andarono a far parte della divisione Ariete. Successivamente, nel febbraio, giunsero in Africa il 12° Reggimento bersaglieri (meno 1 battaglione affondato), il 133° Reggimento artiglieria con 2 gruppi da 75/27 ed il gruppo controaereo da 90/53 (quest’ultimo poi assegnato all’Ariete).

In conseguenza di tali arrivi la divisione, il cui comando era dislocato a Tripoli dal 1 febbraio, poté lentamente ricostituirsi con altri reparti giunti dall’Italia, fra cui il LI battaglione carri M13/40, mancando sempre del 133° Reggimento artiglieria (meno i 2 gruppi da 75/27), delle unità minori del genio e dei servizi, ancora in Italia.

La divisione così composta, a fine marzo, dovette trasferirsi nella zona di Bengasi ricevendo in sostituzione di detti reparti, altri esistenti nel posto con i quali si portò nella zona di Ain el Gazala, dove sostenne vari scontri con elementi avversari e dove subì massicce azioni di bombardamento aereo.

Verso la fine di maggio da Ain el Gazala ricevette l’ordine di portarsi nella zona di Sidi Rezegh, a protezione del tergo delle divisioni corazzate che erano in procinto di investire la piazzaforte di Tobruch.

Il 20 giugno si scontrò con truppe inglesi che tentavano un attacco da sud e ne uscì vittoriosa, potendo concorrere con i suoi reparti, a cui si erano aggiunti nuclei del gruppo corazzato Novara, alla riconquista di Tobruch.

Due giorni dopo la Littorio fu lanciata all’inseguimento del nemico, passando alle dipendenze del XX Corpo d’Armata.

A Bir Habata subì una violenta incursione aerea, ma proseguì la sua avanzata verso est raggiungendo il mattino del 25 giugno Marsa Matruh e, per Bir el Shanen, la località di Fuka, contrastata da continui improvvisi attacchi di elementi meccanizzati inglesi che respinse ogni volta, riuscendo a prendere numerosi prigionieri e vario materiale bellico.

Dopo un rapido riordinamento e dopo essersi rifornita, riprese la corsa in Egitto su 3 scaglioni, sempre attaccati da unità meccanizzate avversarie e da incursioni aeree che inflissero sensibili perdite. Il 1 luglio raggiunse la dislocazione assegnata al X Corpo d’Armata (di cui faceva parte con l’Ariete e la Trieste) dove ricevette nuovi rinforzi di carri M e carri L6.

Il 3 luglio la Littorio ebbe l’ordine di puntare con manovra avvolgente, dalla zona di Deir el Ehen sul km 10 della rotabile ad est di Alamein, unitamente a truppe corazzate tedesche.

Per effetto della violenta reazione avversaria con carri armati appoggiati dall’aviazione, la progressione dell’azione avvolgente fu ridotta a pochi chilometri verso est e comportò perdite di uomini e materiali per cui la divisione dovette spostarsi verso ovest, schierarsi nella zona di Deir el Qatani fronte sud, poi in quella di Munqar Wahla dove il 7 luglio sostenne un forte attacco dei neozelandesi.

Il mattino del 9, in un’azione travolgente la Littorio occupò il caposaldo di Deir el Qattara e proseguì l’avanzata verso sud, unitamente ad altre truppe italo-tedesche.

Attaccarono di nuovo gli avversari con superiorità di forze e l’avanzata fu fermata. La Littorio per le gravi perdite subite si organizzò a caposaldo nella località di El Qattara ove rimase sino al 19 luglio e poi si spostò nella zona di Gebel Kalaki el Tayra. Dopo reiterati tentativi di riprendere la battaglia, a causa della tenace resistenza di entrambi i contendenti, il fronte si stabilizzò.

Al tentativo ulteriore, effettuato dalle truppe italo-tedesche il 30 agosto (battaglia di Alam Halfa) partecipò anche la Littorio, ma il piano offensivo fallì e le truppe dell’Asse dovettero rientrare sulle basi di partenza.

Dopo un stasi di oltre un mese durante la quale l’aviazione inglese, ormai padrona del cielo, sottopose le truppe schierate sulle nuovi posizioni a continui bombardamenti infliggendo sensibili perdite, il 23 ottobre ebbe inizio la grande offensiva dell’8^a Armata britannica con l’impiego di ingenti forze terrestri ed aeree. La Littorio (che era schierata in 2^a linea con i battaglioni IV-XII e LI) fu presto coinvolta nei combattimenti e ciascun battaglione di carristi e di bersaglieri dovette affrontare l’irruenza nemica e combattere in una lotta disperata di uomini e di mezzi. Dopo 10 giorni di lotta accanita il 2 novembre le truppe italo-tedesche dovettero ripiegare, mentre l’Ariete ne proteggeva il movimento; ma per ordine superiore, la Littorio fu fermata sulle posizioni raggiunte ove combatté sacrificandosi sino al 21 novembre, data in cui si sciolse e con i residui reparti dell’Ariete e della Trieste (XI battaglione carri) diede vita al Gruppo tattico Ariete.