Gabčík jako zastępca dowódcy plutonu karabinów maszynowych uczestniczył w kampanii 1940. Po klęsce Francji został przerzucony do Wielkiej Brytanii. Przeszedł tam specjalistyczne szkolenie w zakresie działań dywersyjno-partyzanckich. W nocy z 28 na 29 grudnia 1941 – wraz z innymi członkami grupy Anthropoid – został zrzucony na spadochronie na terytorium Protektoratu Czech i Moraw.
25 kwietnia 1942 żołnierz wziął udział w nieudanej akcji grupy operacyjnej Out Distance, kierowanej przez por. Adolfa Opálkę – naprowadzeniu brytyjskich bombowców na fabrykę Škody w Pilźnie za pomocą sygnałów świetlnych. Mimo wysiłku konspiratorów i załóg samolotów, bomby spadły poza fabryką.
27 maja 1942 wspólnie z Janem Kubišem dokonał w Pradze zamachu na Reinharda Heydricha. Zadaniem Gabčíka było zastrzelenie niemieckiego dygnitarza, jednak wskutek zacięcia się pistoletu maszynowego Sten Mk II, nie udało mu się tego dokonać. Heydrich jednak nie przeżył zamachu, gdyż doznał śmiertelnych ran po wybuchu granatu, rzuconego przez drugiego z atakujących – J.Kubiša. thumb|240px|Hydroelektrownia Gabčíkovo Po udanej akcji Gabčík zdołał zbiec i przez jakiś czas ukrywał się z 6 innymi spadochroniarzami w krypcie prawosławnej katedry Świętych Cyryla i Metodego.