Podczas kampanii francuskiej w 1940 roku samoloty Potez 63.11 używane były w dużej liczbie w dywizjonach rozpoznawczych (GR) oraz dywizjonach współpracy z armią (GAO). Ponosiły one spore straty, głównie na skutek ognia artylerii przeciwlotniczej, ale też myśliwców niemieckich. Wysokie też był straty niebojowe, związane z trudnością właściwej obsługi samolotu w warunkach przerzucania między lotniskami polowymi. Na części samolotów zaczęto montować mocniejsze uzbrojenie w postaci dodatkowych karabinów maszynowych. Tak uzbrojone samoloty wykonywały również zadania szturmowe z lotu koszącego. W początkowej fazie wojny wykorzystywano również Potezy 637 do zadań rozpoznawczych nad Niemcami. Potez 637 był też pierwszym zestrzelonym samolotem francuskim, 8 września 1939, w walce powietrznej przez myśliwiec Bf 109.
Po zajęciu Francji przez Niemców kilka samolotów Potez 63.11 przeleciało do Wielkiej Brytanii. Wiele tych maszyn włączono do jednostek treningowych Luftwaffe. Wyposażono w te samoloty kilka jednostek francuskiego rządu Vichy w Afryce, walczyły one następnie przeciw aliantom w Syrii i podczas lądowania na Madagaskarze i w Północnej Afryce. Trzech Potezów 63.11 używało lotnictwo Wolnych Francuzów w Senegalu. Samoloty Potez 63.11 były używane do 1944 roku.