W latach 1936–1945 samoloty BR.20 stanowiły wyposażenie 29. jednostek włoskiego lotnictwa wojskowego. Po podpisaniu rozejmu Włoch z aliantami 8 września 1943 roku, wiele z nich zostało przekwalifikowanych na samoloty treningowe, choć 81 nadal pozostawało w służbie, głównie na Bałkanach i na terenie Włoch.
Kampania francuska thumb|BR.20 w 1940 roku|alt= W momencie przystąpienia Włoch do II wojny światowej włoskie lotnictwo posiadało w jednostkach bojowych 172 BR.20 i BR.20M. Pierwszy lot bojowy został wykonany 11 czerwca 1940 roku przez samolot z 43. Stormo BT na rozpoznanie fotograficzne bazy morskiej w Tulonie. W nocy z 12 na 13 czerwca dziesięć maszyn z 13. Stormo BT przeprowadziło nocny atak bombowy na rozpoznane cele. Pierwszą stratę bojową odnotowano 13 czerwca, kiedy to zostały zestrzelone dwie z maszyn z 43. Gruppo dokonujących dziennego ataku na Tulon. Od 15 do 18 czerwca BR.20 wykorzystywano do lotów rozpoznawczych, od 21 czerwca samoloty z 3. Stormo BT, 25. Gruppo, 8. Squadriglii, 9. Squadriglii, 25. Gruppo, 31. Gruppo, 7. Stomo przeprowadziły szereg nalotów na francuskie umocnienia w rejonie Alp – atakowano forty w rejonie Bourg-Saint-Maurice oraz umocnienia na przełęczy Colle del Piccolo San Bernardo. W nocy z 21 na 22 czerwca siedem samolotów z 3. i 5.