- Reich allemand : Plus de 300 Avia B.534/Bk.534 furent saisis par la Luftwaffe après occupation de la Tchécoslovaquie en mars 1939 et utilisés initialement pour l’entraînement avancé et la formation à la chasse. Stationnés à Friedrichshafen, les escadrilles de chasse de nuit 3./JG70 et 3./JG71 volèrent également sur B.534 entre juillet 1939 et le début 1940, date à laquelle elles furent rééquipées de Bf 109.
Certains appareils furent ensuite équipés d’un crochet de remorquage pour assurer le tractage des planeurs d’assaut DFS 230. Formés soit en France occupée soit à Langendiebach par l’Erganszungsgruppe (S) 1 (Erg.Gr. (S) 1), les pilotes étaient ensuite envoyés avec leurs biplans dans les Lastenseglerstaffeln sur le front Est. Les B.534 furent particulièrement utilisés comme remorqueurs de planeurs dans le secteur de Demyansk 3 Bk.534 exemplaires reçurent également un crochet d’appontage en vue d’une possible utilisation sur le porte-avion Graf Zeppelin. Des essais complets furent menés en 1940/41 mais la structure de l’appareil se révéla trop fragile pour supporter l’atterrissage freiné par brins et le projet fut abandonné bien avant l’abandon du projet de porte-avion allemand.
- Bulgarie : 78 B.534.IV furent achetés à l’Allemagne au cours de l’été 1939, les derniers appareils étant livrés en mars 1942. Acheminés par train jusqu’à Karlovo ces appareils, baptisés Dogan par les Bulgares, furent affectés au 2 régiment aérien de chasse, composé de 4 escadrons de 15 chasseurs répartis entre Karlovo et Vrazhdebna (près de Sofia), et une unité d’entraînement. En mars 1942 les derniers appareils furent transférés aux escadrilles 612 (Vrazhdebna) et 622 ([ozhurishte) du 6 Régiment de chasse, partiellement équipé de Bf 109.
Le 1er août 1943 à 12h25 six appareils du 612 yato décollèrent de Vrazhdebna, comme 4 B.534 du 622 yato et 10 Bf 109G-2 appartenant également au 6 régiment mais stationnés à Karlovo, tous dans le but d’intercepter une formation de B-24 participant à un raid sur les champs pétroliers roumains de Ploesti. Seuls deux biplans parvinrent à établir un contact visuel, les bombardiers américains étant nettement trop loin pour espérer un engagement. Mais à 15h00 les chasseurs reprirent l’air pour intercepter les quadrimoteurs sur le chemin du retour. 11 B.534 et 4 Bf 109 entrent en action Vratza et Ferdinand (aujourd’hui Montana). Les biplans parvinrent à effectuer deux passes contre des appareils presque aussi rapides qu’eux, portant de nombreux coups au but, sans parvenir pour autant à détruire un seul bombardier. Par contre plusieurs Avia, sévèrement endommagés, furent détruits à l’atterrissage. Les Dogan furent alors transférés à la 2 escadrille du 2 régiment aérien d’attaque au sol. Le 30 août 1944 on comptait encore 19 B.534 en service. Le 9 septembre 1944 la Bulgarie changea de camp et les B.534 furent utilisés pour harceler les troupes allemandes au sol. 140 sorties en 71 missions furent réalisées entre le 10 septembre et le 12 novembre 1944. Le 10 septembre 1944 un groupe de 6 B.534 se trouva encore opposé à une formation similaire de Bf 109 allemands. Un biplan fut abattu puis les pilotes de la Luftwaffe rompirent le combat, tant en raison de la très faible altitude à laquelle l’engagement eut lieu que par prudence en raison de la maniabilité des B.534. Trois appareils furent encore abattus par l’artillerie anti-aérienne les 15, 18 et 24 septembre, mais le 2 régiment avait toujours 6 appareils en état de vol le 1 janvier 1945.
- Croatie : 14 chasseurs similaires à l’Avia B.534 série III auraient été livrés à ce pays par la Luftwaffe avec un lot de planeurs DFS 230, très probablement pour remorquer ces derniers.
- Grèce : Riche homme d’affaire grec, G. Koutarellis acheta deux B.534.II (B-534.1001/1002) qu’il offrit à l’aviation militaire hellène le 18 août 1936 au cours d’une cérémonie officielle. Ces deux appareils rejoignirent probablement les 4 Avia BH-33 achetés en Yougoslavie l’année précédente et semblent avoir disparu durant l’offensive italienne de 1940.
- Hongrie : Durant le conflit frontalier opposant la Hongrie à la Slovaquie fin mars 1939 un B.534 changea de camp. Après essais par les militaires il reçut une immatriculation civile [HA-VAB] et semble avoir disparu fin 1944.
- Slovaquie : A sa création en 1939 l’aviation slovaque (SVZ) récupéra au moins 79 B.534 et 11 Bk.534 appartenant initialement au 3 régiment aérien tchécoslovaque. Ces appareils furent répartis entre trois escadrilles de chasse (11, 12 et 13 Stihacia Letka) stationnés à Piestany et Bratislava-Vajnory, une école de chasse et une réserve générale. La Hongrie tentant d’accroitre son territoire en Slovaquie orientale, un bref conflit frontalier vit les B.534 entrer une première fois en action le 24 mars 1939, deux pilotes de la 45 Letka revendiquant la destruction d’un Fiat CR.32 roumain chacun.
Quelques mois plus tard la Slovaquie intervint aux côtés de l’Allemagne durant l’attaque de la Pologne, les biplans Avia étant utilisés pour escorter les Ju 87 allemands durant huit sorties réalisées depuis Vinn. Un appareil fut abattu en territoire polonais mais parvint à regagner ses lignes et un autre perdu (pilote tué) à l’atterrissage au retour d’une mission, tandis que trois Avia se partagèrent la destruction d’un Lublin R-XIII le 6 septembre. Les Slovaques ayant récupéré les territoires pris par la Pologne en 1918, les Avia B.534 furent assignés à la surveillance des frontières, et le 26 septembre une patrouille de 2 appareils prit en chasse un RWD-8 polonais tentant de rejoindre la Hongrie, qui dut se résoudre à un atterrissage forcé près de Presov. Le 1 mai 1941 les trois escadrilles furent regroupées en 2 escadre de chasse en prévision de leur participation à l’offensive allemande contre l’URSS. Le 11 Letka fut finalement maintenu en Slovaquie orientale, mais le 7 juillet 1941 les 12 et 13 Letka (11 chasseurs chacune), prirent le chemin de l’Ukraine, assignés à l’escorte des biplaces de reconnaissance des 3./H32 et 4./H32. Dès le 20 juillet ils participèrent à des opérations d’appui au sol, mitraillant des colonnes russes se repliant dans le secteur Vinnica-Niemirov, et le 29 juillet 1941 le 12 Letka revendiqua la destruction d’un biplan Polikarpov I-15. Au total les biplans slovaques totaliseront 1119 sorties sur le Front Est. Le 15 août 1941 la 13 Letka regagna Piestany, mais la 12 Letka se trouvait toujours dans le secteur de Gornostaypol début septembre, participant à plusieurs combats tournoyants face à des Polikarpov I-16. Les sergent Jozef Drlicka et J.Kocka furent crédités d’une victoire chacun les 7 et 8 septembre respectivement et les troupes russes ont confirmé la destruction d’un autre appareil par les biplans slovaques le 10 septembre, bien que cette victoire n’ait jamais été revendiquée. Le 16 octobre 1941 les derniers biplans étaient de retour en Slovaquie, et dès février 1942 les pilotes de la 13 Letka furent envoyés au Danemark pour conversion sur Bf 109. Pourtant la 11e Letka gagna l’URSS à son tour le 1er juin 1942 pour 14 mois de missions d’interdiction contre les actions de partisans derrière les lignes. Malgré le manque de pièces détachées et l’emploi de moteurs fonctionnant au BiBoLi, curieux carburant utilisé en Tchécoslovaquie avant-guerre, mélange d’alcool, benzole et pétrole, il restait 43 B.534/Bk.534 en service, (34 en état de vol) au 1er août 1943. La 11 Letka ayant entrepris sa conversion sur Ju 87 ils furent affectés à l’École de l’Air slovaque de Tri Duby. Le 31 août 1944 débuta le Soulèvement national slovaque. Dès les premières heures 27 avions slovaques furent évacués vers les territoires contrôlés par l’Armée rouge, dont les B.534.158, 181 et 364 et le Bk.534.512. Ces appareils ne furent jamais restitués par l’URSS mais les troupes insurgées conservèrent 4 autres appareils, dont les B.534.217 et 325, qui furent utilisés pur des missions d’attaque au sol.
Le 2 septembre 1944 le sergent-chef Frantisek Cyprich venait de se poser après un essais en vol sur l’Avia B.534.217, qui sortait de révision, quand un Junkers Ju 52 hongrois en route vers Cracovie fait son apparition près de Tri Duby. Il reprit l’air immédiatement et attaqua le trimoteur qui finit par un atterrissage de fortune, moteur droit en feu (2 tués et 2 blessés parmi les 11 occupants du trimoteur). Ce sera l’unique victoire aérienne du Soulèvement national slovaque et la dernière attribuée à un biplan durant la Seconde Guerre mondiale. Le même jour, à bord d’un autre B.534, un autre pilote slovaque attaqua sans grand succès une Kette de Ju 87A. Le 25 octobre 1944 le terrain de Tri Duby fut évacué et les deux derniers B.534 incendiés. Ils étaient devenus inutiles avec l’arrivée d’URSS du 1 régiment de chasse tchécoslovaque sur Lavochkin La-5FN.
- Tchécoslovaquie : Le ministère de la Défense nationale a donc pris en compte 444 Avia B.534 (B-534.2 à 445) et 3 Bk.534 à partir de l’automne 1935. Le 15 mars 1939 ils équipaient 21 escadrilles.
- Union soviétique : Selon certaines sources le NKVD aurait utilisé une escadrille d’une dizaine de B.534 pour des missions de reconnaissance.
