10 Brygada Kawalerii była jedyną w pełni zmotoryzowaną, wielką jednostką Wojska Polskiego. W trakcie kampanii wrześniowej walczyła w zgrupowaniu Armii „Kraków”, gdzie w pierwszych dniach walk brała udział w bitwach pod Jordanowem i pod Kasiną Wielką. Od 4 września brała udział w walkach wokół Myślenic, następnie 8 września jednostka znajdowała się w okolicach Mielca, 9 września odrzuciła niemieckie natarcie pod Łańcutem. 10 września walczyła w rejonie Jarosławia.
Po przeprawieniu się niemieckich oddziałów zmotoryzowanych przez San pod Radymnem Brygada początkowo odrzuciła niemieckie wojska na pozycje wyjściowe, jednak ostatecznie otrzymała rozkaz wycofania się na Lwów pod groźbą oskrzydlenia przez wojska niemieckie, które przeprawiły się przez rzekę dalej na południe. W ciągłym kontakcie z nieprzyjacielem brygada cofała się nocą, za dnia tocząc walki opóźniające, m.in. 12 września przez cały dzień walczyła w rejonie Niemirowa i Jaworowa, po czym wieczorem odskoczyła w Lasy Janowskie.
Po 14 września Brygada walczyła w obronie Lwowa. Wieczorem 18 września, w związku z sowiecką agresją na Polskę, dostała rozkaz wycofania się w rejon Halicza na tzw. przedmoście rumuńskie, w celu przekroczenia granicy węgierskiej. Wczesnym rankiem 19 września siły 10 Brygady Kawalerii przekroczyły granicę jako zwarta jednostka, w porządku bojowym, wraz ze sztandarami oraz kilkoma wciąż nadającymi się do akcji tankietkami, na czele z płk. dypl. Stanisławem Maczkiem.
Po klęsce w wojnie obronnej 1939, 10 Brygada Kawalerii Pancernej została odtworzona w 1940 we Francji i wzięła udział w kampanii 1940 roku, a po jej klęsce, po raz kolejny w Wielkiej Brytanii w 1942, na jej podstawie utworzono 1 Dywizję Pancerną.
