Тяжелые истребители "Потэ" поступили и в морскую авиацию. 17 января 1940 г. восемь Р.631 получила эскадрилья АС1 в Шербуре. Новыми машинами заменили устаревшие одноместные истребители Девуатин D.376C1. Затем на новую технику перешла и эскадрилья АС2 в Кале. В марте-апреле сухопутная группа GC1I/8, отправлявшаяся на перевооружение, сдала ей 17 Р.631. Обе эскадрильи вошли во флотилию F1C. Доукомплектование этого соединения завершилось в середине мая, когда оно получило 26-й самолет.
Эффективность действий "Потэ" как дневных истребителей оказалась невысока. Летчики указывали на малую скорость и плохую скороподъемность. Правда, французские машины обладали отличной для двухмоторного самолета маневренностью, но при встрече с немецкими Bfl09E возможна была только пассивная оборона. "Потэ" могли бы бороться с вражескими бомбардировщиками и дальними разведчиками, но для этого вооружение их было слишком слабо. Вместо двух пушек многие Р.631 имели одну пушку и один пулемет, то есть, их вооружение было даже слабее, чем у одномоторных MS.406, D520 и MB. 152. Сделали несколько попыток его усилить. В мае 1939 г. два Р.631 оснастили шестью дополнительными пулеметами под крыльями. Но окончательным стал вариант с неподвижным вооружением из двух 20-мм пушек и четырех 7,5-мм пулеметов. 8 февраля 1940 г. приняли решение доработать до этого стандарта все имеющиеся Р.631. На одном самолете испытывалась также экспериментальная пушечная установка для обстрела наземных целей. Однако, до конца боевых действий усиленное вооружение получили только два Р.631; оба они принадлежали эскадрилье ЕСМ1/16.
Желанием поднять летные данные, а также преодолеть нехватку моторов было продиктовано создание модификации Р.63.12 с американскими двигателями "Пратт-Уитни". Построили один экземпляр такой машины,переделав серийный Р.631. Испытывался ли он -неизвестно.
Ввиду бесполезности применения Р.631 днем, в феврале 1940 г. звенья лидеров в истребительных эскадрах ликвидировали, а входившие в них ранее самолеты из частей изьяли. Все Р.630 передали в учебные подразделения, а Р.631 использовали для пополнения ночной истребительной авиации. Теперь в ночных эскадрильях стало по 18, а не по 12 истребителей.
"Блицкриг" К 10 мая 1940 г., когда немцы начали наступление, на фронте использовались только Р.631. Их имели флотилия F1C в Кале, эскадрилья многоместных истребителей ЕСМ 1/16 в Вез-Тюси, четыре новых эскадрильи под Парижем
- ECN1/13 (Плесси-Бельвиль), ЕСN2/ 13 (Мо-Эстли), ECN3/13 (Мелун-Вил-ларош) и ECN 4/13 (Бен-Бульянал) и эскадрилья ECN 5/13 в Лионе.
Из этих частей наибольших успехов в боевых операциях достигла флотилия F1C. Она воевала с 10 по 21 мая 1940 г. Затем ее отвели в тыл переучиваться на MB. 152 и D.520 и на фронт флотилия больше не попала.Так вот, за 12 дней морские летчики сбили 12 немецких самолетов и потеряли восемь своих. В других частях ситуация была хуже - всего на шесть эскадрилий за период майского "блицкрига" приходится 17 воздушных побед.
В качестве ночных истребителей Р.631 CN2 оказались не более эффективными, чем днем. У них не было никакого специального оборудования для поиска целей ночью. Ночники не выполнили ни одного удачного перехвата.
Четыре ночных эскадрильи, прикрывавшие Париж, в конце концов использовали как штурмовики. 17 мая они получили приказ организовать удар по надвигающимся механизированным частям немцев. В операции приняли участие 24 Р.631. Потери противника неизвестны, а французы недосчитались шести машин. Две сбили немецкие зенитчики, а четыре просто не вернулись на базу.
Самолеты "Потэ", особенно Р.630 и Р.631, часто путали с немецкими Bf 11 ОС, внешне очень на него похожими. По ним стреляли и с земли, и с истребителей, как французских, так и английских. 21 мая Р.631, атакованный D.520, открыл ответный огонь. Пилот "Девуатина", су-лейтенант д Аркуа, был убит. А 23 мая три MB. 152 из группы GCI/1 сбили "ночника" из ECN 3/13, вылетевшего днем. После этого на все Р.631 решили нанести особые обозначения. Это мероприятие осуществили уже на следующий день - все самолеты украсились широкой белой полосой, шедшей вдоль борта слева и справа от национальных кругов. Сами круги увеличили в размере и обвели большим кантом.
В ходе боев некоторое количество Р.631 передали на пополнение потрепанных групп дальних разведчиков. Так, 18 мая два самолета этого типа влили в GR Н/ЗЗ. Оба они впоследствии были потеряны.
Пополнение частей тяжелых истребителей в ходе боевых действий было незначительным. К 10 июня в резерве по всем ВВС осталось шесть Р.631.
После капитуляции Когда французское правительство капитулировало перед немцами, в неокупированной зоне остались 32 Р.630 и 112 Р.631. Некоторое количество машин этих типов попало также в Северную Африку. Немцы разрешили сохранить две эскадрильи ночных истребителей на Р.631 - ECN1/13 и ECN3/13 (фактически бывшую ECN4/13), дислоцированные в Ниме. В июне 1941 г. ECN3/ 13 перебросили в Габес в Тунисе. На 1 ноября 1941 г. в ВВС правительства Виши насчитывалось 22 Р.630 (все учебные) и 82 Р.631. Двенадцать месяцев спустя осталось только шесть Р.630 и 64 Р.631.