W 1937 roku ukończył kurs pilotażu w eskadrze sztabowej w Warszawie pod kierunkiem kapitana Henryka Wierszyłły. 4 maja 1939 roku uzyskał prawo noszenia odznaki pilota wojskowego III klasy. Latał na samolotach: RWD-8, PWS-24, Lublin R-XIII i RWD-14 Czapla. Od 21 maja do 1 września 1939 roku pełnił funkcję wiceprzewodniczącego ZHP. Od marca 1939 roku oraz w czasie kampanii wrześniowej był Naczelnym Dowódcą Lotnictwa i Obrony Przeciwlotniczej.
Po przegranej kampanii wrześniowej w 1939 roku przedostał się przez Rumunię do Francji, gdzie 6 października tegoż roku powierzono mu pełnienie obowiązków dowódcy Lotnictwa i Obrony Przeciwlotniczej. 22 lutego 1940 roku został dowódcą Polskich Sił Powietrznych.
9 października 1939 roku w dniu przyjazdu do Francji przewodniczący ZHP Michał Grażyński utworzył Naczelny Komitet Wykonawczy ZHP, w skład którego (oprócz Grażyńskiego) weszli: wiceprzewodniczący ZHP Józef Zając, hm. Maria Kapiszewska oraz komisarz międzynarodowy ZHP hm. Henryk Kapiszewski. Komitet, będąc instytucją ZHP, miał działać eksterytorialnie, podobnie jak i Rząd Rzeczypospolitej. Powstanie Komitetu prezydent RP Władysław Raczkiewicz zaakceptował już 13 października 1939 roku, gdy otrzymał pisemną wiadomość od Grażyńskiego.