Кадры кинохроники пулеметного варианта БТ-2 на улицах одного из городов Польши. Осень 1939 г.
Во время Освободительного похода в Западную Белоруссию и Западную Украину танки БТ-2 применялись в небольших количествах, так как к осени 1939 года основу танковых бригад составляли более современные БТ-7. Танки БТ-2 в основном имелись в танковых полках кавалерийских дивизий, причем их количество колебалось от 34 в 44 тп, 3 кд до 41 в 42 тп, 4 кк.
Высокая скорость позволяла танковым подразделениям, действуя совместно с кавалерией, совершать стремительные маневры практически без потерь. Так, в 44-й тп, действовавшем в составе 3-й кд, за все время Освободительного похода был ранен только один боец. За все время проведения многочисленных маршей вышел из строя лишь один двигатель и три КПП. Личным же составом полка, возглавляемым полковником Старковым, были взяты в плен: один генерал, 68 полковников и подполковников, свыше 600 офицеров и 2866 солдат. Захвачено: 2 танка, 4 орудия, 950 пистолетов и 168 лошадей с седлами.
Двигатели танков за время похода отработали от 125 до 225 моточасов. Для восстановления материальной части полк получил 7 двигателей, 3 коробки передач, 10 ведущих и 10 направляющих колес. Кроме того, требовали замены 3000 траков.
Более тяжелые испытания пришлось перенести экипажам танков БТ-2 зимой 1939- 1940 годов во время советско-финляндской войны. Количество БТ-2 в танковых подразделениях еще больше колебалось. Максимальное число машин БТ-2 (82) находилось в 1-й ЛТБр.
В ходе финской компании танки БТ-2 преимущественно участвовали в блокировке долговременных огневых точек и оказывали непосредственную поддержку стрелковым частям.
Ограниченное число танков БТ-2, находившихся в составе 13-й ЛТБр, приняло участие в первой ночной атаке (в ночь с 15 на 16 февраля 1940 года) в районе станции Кямяря. В бою за эту станцию 13-я ЛТБр при минимальных потерях уничтожила 800 солдат и офицеров противника, 10 противотанковых пушек и до 15 станковых пулеметов. Кроме того, было взято в плен еще 250 солдат и захвачено: 8 танков «Рено», артиллерийская батарея и большое количество стрелкового оружия и боеприпасов.
Оценивая в целом действия танков БТ-2 в этой войне, необходимо отметить, что экипажам танков приходилось идти в наступление в исключительно тяжелых географических и климатических условиях. Нередко морозы достигали 45-50 градусов. Глубокий снег толщиной (высотой) до двух метров исключал движение танков вне дорог. Во время боев выяснилось, что легкие танки БТ и Т-26 нс могут решать задачи по преодолению заблаговременно подготовленной обороны противника с наличием мощных ДОТов и ДЗОТов. Танки БТ и Т- 26 могли двигаться лишь по следу, проложенному танками Т-28. Они очень часто застревали на противотанковых надолбах и в болотах. В целом за весь период боевых действий 1939-1940 годов безвозвратные потери танков БТ-2 были незначительны.
К началу Великой Отечественной войны в Красной Армии числилось 587 танков БТ-2, причем 366 из них были на ходу и использовались только в качестве учебных машин. 119 БТ-2 требовали среднего, а 30 капитального ремонта, еще 72 были чисто учебными и использовались в основном в качестве учебных стендов. С началом боевых действий все находившиеся в войсках в качестве учебных машин танки БТ-2 были поставлены в строй. В начальный период войны эти технически устаревшие и предельно изношенные танки в составе механизированных (МК) и кавалерийских (КК) корпусов приняли участие в тяжелых боях с немецкими войсками. Как наиболее подвижные средства командующих армиями и фронтами МК использовались преимущественно для нанесения контрударов по наступающим группировкам противника.
Так, когда к вечеру 22 июня сложилась крайне тяжелая обстановка на левом фланге Западного фронта (передовые части противника заняли Кобрин и продвинулись вглубь советской территории до 60 км), танки БТ-2 приняли непосредственное участие в проведении контрударов 6-го и 11-го МК. Причем в составе 6-й МК участвовало 30 пулеметных БТ-2, а 11-го МК — лишь 2.
В течение 23-25 июня силами 6-го и 11-го механизированных корпусов были проведены контрудары с целью перехватить у врага инициативу и отбросить его за пределы нашей территории. Однако вследствие разбросанности соединений, неустойчивости управления, мощного воздействия авиации противника сосредоточить в полном составе контрударную группировку в назначенное время не удалось. Конечные цели контрудара (уничтожить сувалкинскую группировку противника и овладеть Сувалками) не были достигнуты, практически все БТ-2 в этих боях были потеряны.