Der Zweite Weltkrieg war Neuseelands bisher größter nationaler Einsatz. Etwa 140.000 Männer und Frauen wurden nach Übersee entsandt, um in kämpfenden Verbänden zu dienen, 104.000 in der 2NZEF, der Rest in den britischen oder neuseeländischen Marine- oder Luftstreitkräften. Im März 1944 dienten knapp 70.000 neuseeländische Soldaten in Übersee. Die Zahl der Todesopfer während des Konflikts belief sich auf 11.928 (Zahlen der Commonwealth War Graves Commission). Nachkriegsberechnungen ergaben, dass Neuseeland mit 6684 Gefallenen pro einer Million Einwohner die höchste Zahl im Commonwealth aufwies (mit Großbritannien mit 5123 und Australien mit 3232).
Zu Hause wurde Neuseeland für den Krieg mobilisiert. Zunächst lag der Schwerpunkt auf der Produktion für die Kriegsanstrengungen, da die neuseeländischen Primärerzeugnisse lebenswichtige Nahrungsmittel für das Vereinigte Königreich lieferten. Die Einberufung von Männern für die Streitkräfte ab 1940 ging einher mit der Anweisung von Arbeitskräften für diejenigen, die nicht nach Übersee geschickt wurden. Die Entwicklung einer direkten Bedrohung verstärkte den Prozess erheblich.
Im Juli 1942 erreichte Neuseelands militärische Mobilisierung – die größte in seiner Geschichte – mit 154.549 Männern und Frauen unter Waffen (einschließlich derer in Übersee) und weiteren 100.000 in der Home Guard ihren Höhepunkt. Insgesamt dienten 194.000 Männer – 67 Prozent der 18- bis 45-Jährigen – und 10.000 Frauen in den Streitkräften. Neuseeland wendete einen sehr hohen Anteil seiner Ressourcen für die Kriegsanstrengungen auf: etwa 30 Prozent des Nationaleinkommens insgesamt, wobei dieser Anteil in den kritischen Jahren 1942-44 auf 50 Prozent anstieg.
Neuseelands Strategie im Zweiten Weltkrieg war erfolgreich. Die Annahmen der Vorkriegszeit, dass die Seemacht für die physische und wirtschaftliche Sicherheit des Landes entscheidend sein würde, erwiesen sich als richtig, wenn auch nicht in der erwarteten Weise. Es war eher die amerikanische als die britische Seemacht, die Japan besiegte, und eher Flugzeugträger als Schlachtschiffe waren die entscheidenden Elemente im pazifischen Seekonflikt.
Letztendlich hing Neuseeland vom Gesamtsieg der Alliierten ab, und dieser wurde 1945 mit der Kapitulation Deutschlands (am 8. Mai) und Japans (am 15. August) erreicht, nachdem Italien zwei Jahre zuvor besiegt worden war. In dieser Hinsicht ähnelte der Ausgang des Krieges dem seines Vorgängers von 1918. Zwar hatte das britische Empire/Commonwealth mit seinen Verbündeten in beiden Kriegen gesiegt, doch der zweite Konflikt hatte die Grenzen der britischen Macht noch deutlicher aufgezeigt. Die Niederlage im Pazifik in den Jahren 1941-42 sollte tiefgreifende Folgen für die Zukunft des britischen Empire und zu gegebener Zeit auch für Großbritanniens Status als Weltmacht haben. Dies konnte sich nur grundlegend auf die Position Neuseelands auswirken, auch wenn sich die neuseeländische Öffentlichkeit zunächst gegen diese Folgen wehrte. In der Zwischenzeit versuchte die Regierung, die britische Macht im Pazifik zu stärken, indem sie von den Vereinigten Staaten, die nun eindeutig die dominierende Macht im Pazifik waren, eine Sicherheitsverpflichtung erwirkte, ein Ziel, das mit dem Abschluss des ANZUS-Bündnisses im Jahr 1951 erreicht wurde.