1942年2月，美國根據《租借法案》開始向中國政府的中國航空公司提供C-47及其改型C-53。

1942年5月，支援中國抗戰的美國陸軍航空隊空運部隊和中國航空公司的C-47，開始在中國—緬甸—印度間的“駝峰”航線上飛行。

C-47B成為“駝峰”航線上的主力機型。中國軍隊自1944年開始裝備C-47，抗日戰爭勝利后又從美軍接收了大批C-47。

國民政府的中國航空公司和中央航空公司也低價購進大批作為美軍剩余物資的C-47飛機。

這時的C-47B已拆除增壓器而成為C-47D型。由于美制器材消耗完，空軍的C-47飛機逐步換裝了蘇制或國產的活塞5發動機，單臺起飛功率1000馬力。空軍C-47飛機之后稱為C-47改。

C-47在二戰時為盟軍提供了高機動性的空中運輸能力，在各場戰役中被廣泛采用，尤其是D日空降諾曼底、突出部之役、瓜達爾卡納爾島戰役、太平洋戰役、新幾內亞戰事及緬甸戰役中，其他還包括由印度往中國的駝峰航線及戰后柏林封鎖時對西柏林的大規模空投行動，美國亦通過租借法案向抗日戰爭時的國民黨政府提供了C-47及C-53。

在二戰末期，大量的C-53空騎兵在歐洲戰事中擔任空投傘兵及牽引軍用滑翔機任務。

C-47亦是運送美軍士兵回國的主要運輸機。在英國及英聯邦，C-47命名為“達科塔”，在歐洲戰事時又稱“信天翁”。

二戰后美國海軍把早期的R4D改良結構，成為了R4D-8，而在戰后成立的美國空軍戰略空軍司令部亦在1946年至1947年間采用C-47。

但直至越戰，美國空軍仍然繼續采用C-47，包括其衍生型AC-47炮艇機及EC-47偵察機。

加拿大皇家空軍在1940年代至1950年代亦采用C-47作搜救行動的機種。世界各地共97個國家都曾經裝備C-47系列機種。

1月30日，國民黨上海民航局空中交通管制站站長邢國錚、空中交通管制站管制員劉書榮、華興杭、飛行副駕駛李筠、機械員陳鐵生，在中共地下黨策反下，在乘坐C-47客機從上海飛往青島途中，劫持飛機在濟南降落，首創民航機投奔解放區先例。

8月25日，國民黨中央航空公司副駕駛李福遇(原國民黨空軍轟炸機中隊長，蔣專機的副機機長，是重慶談判后送主席回延安的專機機長)，在中共地下黨的策動下，開始進行駕機起義準備。

當天原是只準備去廣州白云機場觀察飛機警衛情況，見央航1架C-47型客機剛加滿油，又沒有警衛，便抓住機會，強行駕機起飛，經5個多小時飛行，在南京安全降落。

10月16日，國民黨空軍第10大隊上尉飛行員江富考、機工長周震南、機械兵石建儒、陳尚明從臺灣嘉義機場駕駛1架C-47運輸機起飛，以超低空飛行擺脫國民黨空軍戰斗機的追殺，安全降落在南京。

次日凌晨為防止國民黨空軍報復轟炸，連夜轉場濟南。從嘉義機場起飛時，正好蔣結束了對菲律賓的訪問，乘專機回到嘉義，親眼目睹了江富考強行起飛的一幕，他走下專機舷梯，沒有和迎接他的任何一名官員握手交談，便匆匆驅車離去。

11月9日，國民黨中央航空公司和中國航空公司在香港的2000余員工和80架飛機通電起義，當天就有12架飛機在央航總經理陳和中航總經理劉率領下飛往BJ、天津。史稱兩航起義。

C-47 在美國宣戰后立即大量進入軍隊服役。海軍空運局在珍珠港事件后幾天內成立，陸航空運司令部在 1941 年中期成立，統一掌管軍事運輸任務。

C-47 在二戰中最顯著的功績在于支援空中突擊行動，而這些行動大多是在陸航運兵司令部和英國皇家空軍運輸司令部的指揮下進行的。

英國空軍發現 C-47 非常適合用于傘兵突擊，比寒酸的惠特利轟炸機和其他臨時應急的老舊飛機都優越。英國海外航空公司也獲得了將近架達科他用于通用運輸任務。

雖然英國早在 1942 年 11 月就使用達科他在北非空降了一個旅的傘兵，但直到 1943 年 7 月，C-47 才開始大規模在作戰中使用。

當時在西西里空降了約 4000 名傘兵和滑翔機部隊以支援盟軍的入侵。接下來是 1944 年 6 月的諾曼底空降，1,000 架 C-47 在 60 小時內空投了 60,000 名傘兵和他們的裝備。

C-47 也廣泛使用在緬甸，在 1942到1943 年冬季向在敵后活動的溫蓋德將軍領導的奇迪特突擊隊送給養。在 1944 年 3 月初支援緬甸對日空降行動。

許多 C-47 用于飛印度到中國的駝峰航線，總共運送了 590000 噸的物資。

由于強烈的氣流，惡劣的天氣，寒冷的溫度，更不要提敵機的騷擾，飛行相當艱難。

在一次飛行中，一架 C-47 遭到一架中島 Ki-43 隼式戰斗機攻擊。輕武裝的隼式不能夠對堅固的 C-47 造成致命的傷害，日機飛行員決定發揚武士道精神進行自殺攻擊，撞向 C-47。

結果隼式裝掉了一側機翼并墜毀。而 C-47 的機艙頂部被撕開一個大口子，蹣跚返回基地。

即使在嚴重損壞的情況下，C-47 也能實施較安全的機腹迫降，C-47 的機輪沒有完全收入發動機艙，承受了一部分沖力。

飛機的后三點布局非常適合在粗糙機場使用，粗大的主起落架輪可以自如地通過坑瓦不平之處，并且位置較高的發動機和座艙不容易被揚起地沙石擊中。

C-47 還參與了 1944 年 8 月在法國南部的大規模的空降作戰；1944 年 9 月在荷蘭安恒上空的空降行動，在這次失敗的“市場-花園”行動中，達柯他飛行員在猛烈的敵防空火炮威脅下向被包圍的英國傘兵空投了補給；1945 年 3 月的跨越萊茵河及 1945 年 3 月和 5 月的緬甸攻勢。

跨越萊茵河的行動代號“大學行動”，是二戰史規模最大的空降行動。投入了兩個師的兵力和 1,700 架運輸機。參與者描述運輸機隊遮天蓋日，空中充斥著降落傘。

雖然空突擊使 C-47 名聲大振，但別忘了她還是優秀的“飛行卡車”，執行過各種可以想象得到的運輸任務：運送物資、撤出傷員、空投補給及運送繳獲的 V-1 飛彈等等。

一些達柯他被用于貴賓運輸機，曾為英國王室服務，并成為艾森豪威爾將軍和蒙哥馬利將軍的私人專機。