युद्ध की घोषणा से ठीक पहले एक भारतीय इन्फैन्ट्री ब्रिगेड को मिस्र में ब्रिटिश चौकी को मजबूत करने के लिए भेजा गया था। अक्टूबर 1939 में एक और ब्रिगेड भेजा गया और दोनों को मिलाकर चौथे भारतीय इन्फैन्ट्री डिवीजन का निर्माण किया गया। मार्च 1940 तक मिस्र में दो और ब्रिगेड और एक डिवीजनल मुख्यालय भेजा गया जो पांचवां भारतीय इन्फैन्ट्री डिवीजन बना.

ऑपरेशन कम्पास (चौथा भारतीय और सातवाँ बख्तरबंद डिवीजन) द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान वेस्टर्न डेजर्ट अभियान का सबसे पहला और प्रमुख गठबंधन सैन्य ऑपरेशन था। इसके परिणामस्वरूप ब्रिटिश और कॉमनवेल्थ की सेना ने लीबिया के एक बहुत बड़े क्षेत्र में घुस गई और उसने लगभग सम्पूर्ण साइरेनैका, 115000 इतालवी सैनिकों, सैकड़ों टैंकों और तोपों और 1100 से अधिक विमानों पर कब्ज़ा कर लिया जिसमें उसके बहुत कम लोग घायल हुए. 

इतालवियों के खिलाफ मित्र राष्ट्र की सफलता ने जर्मनों को उत्तर अफ्रीका को मजबूत करने पर मजबूत कर दिया. इरविन रोमेल की कमान में अफ्रीकी सैन्यदल ने मार्च 1941 में हमला किया। तीसरे भारतीय मोटर ब्रिगेड ने 6 अप्रैल को मेइकिली में काफी देर तक युद्ध किया जिससे नौवें ऑस्ट्रेलियाई डिवीजन को सुरक्षित ढंग से टोब्रुक लौटने का मौका मिल गया। 

जून 1941 में ऑपरेशन बैटलएक्स (चौथा भारतीय और सातवाँ बख्तरबंद) का मकसद पूर्वी साइरेनैका को जर्मन और इतालवी सेना से खाली करना था; इसके प्रमुख फायदों में से एक फायदा यह हुआ कि टोब्रुक की घेराबंदी हटा ली गई। यह ऑपरेशन उतना सफल साबित नहीं हुआ क्योंकि पहले दिन इसे अपने आधे से अधिक टैंक गंवाने पड़े और इसे अपने तीन हमलों में से केवल एक में ही जीत हासिल हुई थी। दूसरे दिन उन्हें मिश्रित परिणाम हासिल हुआ जहाँ उन्हें अपने पश्चिमी दिशा में पीछे की तरफ हटना पड़ा और अपने केन्द्र में उन्होंने एक महत्वपूर्ण जर्मन जवाबी हमला करके उन्हें भगा दिया. तीसरे तीन ठीक जर्मन घेराबंदी अभियान से पहले ब्रिटिश सेना पीछे हटने में कामयाब हो गई जिससे वह इस भयानक विपद से बाल-बाल बच गई नहीं तो उनकी वापसी का रास्ता बंद हो गया होता. 

18 नवम्बर से 30 दिसम्बर 1941 तक ऑपरेशन क्रूसेडर (चौथा भारतीय, सातवाँ बख्तरबंद, पहला दक्षिण अफ़्रीकी, दूसरा न्यूजीलैंड और सत्तरवां ब्रिटिश डिवीजन) चलाया गया। शुरू-शुरू में एक्सिस बख्तरबंद सेना की इन्फैन्ट्री के आगे बढ़ने से पहले इसे नष्ट करने की योजना बनाई गई थी। सीडी रेजेघ में अफ्रीका कोर्प्स द्वारा सातवें बख्तरबंद को भारी हार का सामना करना पड़ा. बाद में मिस्र की सीमा पर एक्सिस किले की मोर्चेबंदी के लिए रोमेल के बख्तरबंद डिवीजनों के आगे बढ़ने पर उन्हें मित्र इन्फैन्ट्री का कोई मुख्य निकाय दिखाई नहीं दिया जो किले से होकर गुजरते हुए टोब्रुक के लिए रवाना हो गया था इसलिए रोमेल को टोब्रुक की लड़ाई में सहायता करने के लिए अपने बख्तरबंद यूनिटों को लेकर पीछे हटना पड़ा. टोब्रुक में कुछ सामरिक सफलता प्राप्त करने के बावजूद अपने शेष सैनिकों की रक्षा की जरूरत को महसूस करते हुए रोमेल को अपनी सेना को लेकर टोब्रुक के पश्चिम में गजाला की रक्षा रेखा की तरफ और उसके बाद एल अघीला के रास्ते वापस लौटने के लिए मजबूर होना पड़ा. 

चौथा डिवीजन अप्रैल 1942 में साइप्रस और सीरिया के लिए रेगिस्तान से रवाना हुआ। मई 1942 तक टोब्रुक के दक्षिण में लड़ रहे पांचवीं भारतीय से जुड़ा उनका 11वां ब्रिगेड लौट आया था। उनका पांचवां ब्रिगेड जून 1942 में लौट आया और मरसा मत्रुह में युद्ध किया। मई से जून 1942 तक गजाला की लड़ाई में भाग लेने के समय सीरिया से दसवां भारतीय इन्फैन्ट्री डिवीजन पहुँच गया उसके बाद एल अलामीन की पहली लड़ाई में 72 घंटे तक एक्सिस सेना को रोके रखा जिससे आठवीं सेना को सुरक्षित ढंग से पीछे हटने का मौका मिला.
एल अलामीन की दूसरी लड़ाई के लिए एचक्यू चौथा डिवीजन लौट आया और उसने आठवीं सेना की पंक्ति के केन्द्र में रुवेसत रिज पर कब्ज़ा किया और सीमा के केन्द्र की तरफ ध्यान भटकाने के इरादे से एक नकली और दो छोटे हमले किए.

ऑपरेशन पुगिलिस्ट (चौथा भारतीय, दूसरा न्यूजीलैंड और पचासवां नॉर्थम्ब्रियन डिवीजन) ट्यूनिशियाई अभियान का एक ऑपरेशन था। इसका मकसद मारेथ लाइन में एक्सिस सेना को नष्ट करना और स्फाक्स पर कब्ज़ा करना था। पुगिलिस्ट खुद दुविधा में पड़ गया और एक निर्णायक सफलता हासिल करने में नाकामयाब हो गया। हालांकि इसने हमले का एक वैकल्पिक मार्ग अपनाया था और इस प्रकार इसने सुपरचार्ज II का मार्ग प्रशस्त कर दिया जो तेबागा गैप के माध्यम से एक चौंकानेवाली पैतरेबाजी थी।

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