しかし、その頃第2次世界大戦の戦況は悪化の一途をたどり、1943(昭和18)年10月には満20歳に達した文系学生の徴兵猶予が廃止され、終戦までの間、約3500名の塾生が学徒出陣により戦地に送られた。
また当時の文部省は校舎の貸与を慶應義塾に求め、日吉キャンパスでは1944(昭和19)年3月から第一校舎や寄宿舎などを海軍省に貸与することになった。日吉は地理的に霞が関(海軍省・軍令部)と横須賀(軍港)のほぼ中間に位置し、無線通信環境も良好。しかもキャンパスの寄宿舎は鉄筋コンクリートの堅固な建物で、個室も多く司令部機能はもちろん、居住環境としても最適と考えられたのだ。
まず海軍による寄宿舎の全面使用が始まり、同時期にキャンパス地下で軍事施設の建設が急ピッチで進んだ。建設された施設は軍令部第三部退避壕、連合艦隊司令部地下壕、航空本部等地下壕、人事局地下壕で、総延長距離は約2.6㎞に及ぶ。キャンパス外部には艦政本部地下壕も作られ、これらをまとめて「日吉台地下壕」と呼ぶ。
1945(昭和20)年4月、日吉キャンパスは空襲によって工学部校舎の約8割が焼失した。同年8月14 日に日本は連合国軍に無条件降伏を決定。米軍が最初に日吉キャンパスに足を踏み入れたのは東京湾上の戦艦ミズーリで行われた降伏文書調印の2日後の9月4日と言われている。同8日には「日吉軍事占領の命令書」が渡され、米軍による日吉キャンパス接収が始まった。