Германские и словацкие войска напали на суверенную Польшу 1 сентября 1939 г., а 17 сентября в 6 часов утра примерно 310 ООО бойцов и командиров Красной Армии перешли советско-польскую границу, чтобы помочь своим братьям белорусам и украинцам, томившимся под гнетом польских панов и паненок. С воздуха освободительный поход Красной Армии поддерживали советские ВВС. в том числе и бомбардировщики СБ-2-М-100А.
В составе ВВС Белорусского и Украинского фронтов имелось 637 боеспособных самолетов СБ-2-М-100А. СБ состояли на вооружении 10-го, 16-го, 18-гои 70-го бомбардировочных авиационных полков. В первый день похода большинство вылетов СБ выполнили на бомбометание стратегических железнодорожных узлов, в том числе Станислав и Бужач, а также нанесли удары по польским аэродромам в Ковеле, Дубно и Луцке. Польские истребители PZL Р-11 сбили 17 сентября 1939 г. два бомбардировщика СБ-2-М-100А.
19 сентября немногие уцелевшие истребители Р-11 безуспешно атаковали две группы бомбардировщиков СБ. Через три дня одна группа СБ нанесла удар по последнему опорному пункту польской армии под Камень-Козирьским. К этому времени польские ВВС окончательно пришли к состоянию полного коллапса. Советские ВВС далее совершали лишь спорадические боевые вылеты за отсутствием достойных целей.
Польская кампания, освободительный поход Красной Армии в Западную Украину и Западную Белоруссию, завершилась 6 октября 1939 г. По причине отсутствия достойных целей бомбардировочная авиация ВВС Красной Армии использовалась очень и очень ограниченно. За весь 20-дневный поход было потеряно всего несколько бомбардировщиков СБ.
Советско-финская Зимняя война
В октябре 1939 г. нарком иностранных дел Советского Союза т. Молотов приступил к прессованию финнов на тему присоединения южных районов Финляндии в первому в мире государству рабочих и крестьян. В обмен т. Молотов предлагал большую по размерам территорию, но в районе, не имеющем развитой инфраструктуры. Молотов объяснял свои претензии желанием Москвы обезопасить Ленинград, отодвинув от него Государственную границу с Финляндией. Финны не поняли, тогда 30 ноября 1939 г. части Красной Армии перешли границу с Финляндией. СССР развернул авиационную группировку из 3000 самолетов, в то время как в финских ВВС имелось всего- навсего 145 аэропланов.
Весь период Зимней войны СБ оставался основным бомбардировщиком Красной Армии на театре военных действий. Первый налет в войну бомбардировщики СБ выполнили по столице финского государства г. Хельсинки. Многие СБ были оснащены лыжными шасси, на некоторые успели поставить турели МВ-3. Шесть самолетов СБ-2-М-100А были оснащены подкрыльевыми пусковыми установками реактивных снарядов PC-132. Реактивные снаряды предназначались для нанесения ударов по наземным целям.
Финны отремонтировали восемь бомбардировщиков СБ, совершивших во время Зимней войны вынужденные посадки на финской территории. Самолеты нрошли ремонт, перекраску, после чего поступили на вооружение ВВС Финляндии.
Многократное количественное и качественное превосходство Красной Армии предопределило исход войны. Перемирие было подписано 13 марта 1940 г. Хельсинки принял все условия Москвы, но победа далась Советскому Союзу дорогой иеной. Только потери ВВС РККА оцениваются в 700 – 900 самолетов, примерно половину из которых составляют бомбардировщики. Красная Армия потеряла 200 000 человек убитыми и ранеными. После окончания Зимней войны со своего поста был снят командующий ВВС РККА Яков Смушкевнч. его расстреляли в октябре 1941 г.