Po ukończeniu szkolenia został przydzielony do 41 Batalionu Czołgów.
II wojna światowa W 1940 roku Pierre Billotte w stopniu kapitana dowodził pierwszym plutonem 41 Batalionu Czołgów. 16 maja w bitwie pod Stonne Pierre swoim czołgiem Char B1-bis (nazwa własna Eure) zniszczył 13 czołgów niemieckich (dwa typu PzKpfw IV oraz jedenaście PzKpfw III), a także dwie armaty przeciwpancerne PaK 36, sam zaś, pomimo otrzymania 140 trafień, wycofał się z walki niezniszczonyGiuliano, Gérard, Les combats du Mont-dieu Mai 1940, Editions Terres Ardennaises, Charleville-Mézières 1990, s. 107. Za ten wyczyn został odznaczony Legią Honorową oraz Krzyżem Wojennym. 12 czerwca w zaciętej walce niedaleko Mourmelon Billotte został ranny i dostał się do niewoli. Trafił do Oflagu II D na Pomorzu. W lutym 1941 roku uciekł do ZSRR, gdzie został internowany (przetrzymywany między innymi w Kozielsku i na Łubiance). Zwolniony po ataku Niemiec na ZSRR, dołączył do Wolnych Francuzów w Moskwie. Wraz z innymi Francuzami przedostał się do Londynu. Po przybyciu do Anglii został szefem sztabu generała de Gaulle'a. Na jego rozkaz został przydzielony do 2 Dywizji PancernejLeclerc Maréchal de France – Jean Compagnon. Jako dowódca pułku wylądował w Normandii w stopniu pułkownika.