Juste avant le commencement de la Seconde Guerre Mondiale, la Belgique était à la recherche de chasseurs de dernière génération pour moderniser et agrandir sa force aérienne. Dans ce cadre, la Belgique commanda 40 F2A-2 (qui seront dénommés B-339), équipés d'un moteur Wright R-1820-G105 de 1 000ch. La crosse d'arrêt fut retirée et l'avion fut modifié avec une queue légèrement plus longue. Malheureusement, seulement deux appareils réussirent à gagner la France avant la chute de la Belgique et furent capturés par les Allemands. Six avions gagnèrent la Martinique avec l'Armée de l'air française, où ils furent détruits par la suite. Le reste de la commande servit sous la cocarde de la Royal Air Force qui lui donna son surnom Buffalo.
Le 4 juin 1942, lors de l'attaque japonaise contre l'île de Midway, vingt F2F3 accompagnés de six F4F Wildcat interceptèrent les avions japonais. Treize F2F3 et deux F4F furent abattus et seulement trois des onze chasseurs survivants étaient encore utilisables. Après ce désastre, aucun F2A ne participa plus à une action de guerre du côté américain.
Dix-huit des Buffalos anglais et ex-belges destinés à l'Extrême-Orient furent détournés pour les besoins du secteur et basés, en septembre 1940, sur le porte-avions Eagle. Leurs pilotes demandèrent alors à revenir sur ... le biplan Gloster Gladiator. En mai 1941, six d'entre eux furent sabotés en Crète, les autres furent déclarés inaptes en Égypte au début de la même année.
Les Buffalos expédiés d'Europe formèrent plusieurs squadrons anglais, australiens, néo-zélandais (dont le 488th Squadron à Kallang) à Singapour et en Birmanie, mais bon nombre d'entre eux ne furent pas utilisés par manque de pièces de rechange. Les Buffalos hollandais équipèrent trois unités, dont une d'entraînement et celle du Groupe militaire V à Luchvaast aux Indes néerlandaises, en décembre 1941. Lors de l'invasion japonaise, toutes ces unités furent confrontées à des appareils très supérieurs : le Nakajima Ki-43 Hayabusa et le fameux A6M ZEKE, le Zero. De plus, les pilotes japonais étaient beaucoup plus expérimentés que les pilotes alliés, fraîchement sortis des écoles. Les Buffalos ne tardèrent pas à disparaître du ciel malais, les confrontations avec les chasseurs japonais tournant souvent au massacre. Fin janvier 1942, il ne restait plus assez d'avions pour former un squadron à Singapour et, lors de l'évacuation début février, seul quatre Buffalos rejoignirent Sumatra. Les très rares Buffalos survivants furent retirés du service au profit d'avions plus modernes en mars.
Arrivés trop tard pour prendre part à la guerre d'Hiver, 44 Brewster model 239 Buffalos finlandais furent utilisés par la Suomen ilmavoimat à partir de juin 1941 contre les Soviétiques, et le petit chasseur ventru fut très apprécié des pilotes finnois pour plusieurs raisons : les pilotes étaient très expérimentés, le climat plus froid évitait la surchauffe des moteurs et c'était le premier chasseur moderne utilisé par les Finlandais. Face aux chasseurs utilisés par les Russes Polikarpov I-16 Ishak, Curtiss P-40 Warhawk,LaGG-3, MiG-3, Yak-1, Hurricane et Airacobra, ils obtinrent des résultats étonnants.
Entre le 25 juin 41 et le 21 mai 44, ils ont revendiqué la destruction de 459 avions ennemis pour la perte de 15 Brewster en combat, 4 dans des accidents et 2 détruits au sol lors de raids.
Quand, en avril 1944, ils furent transférés sur BF 109 G, douze des pilotes de Buffalos furent crédités de plus de 10 victoires.