Brał udział w kampanii wrześniowej i po kapitulacji wrócił do stolicy. Był członkiem komendy przeciwlotniczej, która zabezpieczała Zamek Królewski w czasie pożaru. Wskutek śmierci prof. Sosnowskiego na początku wojny, w październiku 1939 roku Jan Zachwatowicz przejął jego obowiązki, kierując Zakładem przez cały czas okupacji, prowadząc tajne zajęcia i chroniąc dorobek Zakładu, również po powstaniu warszawskim 1944 roku. W czasie wojny działał w Delegaturze Rządu na Kraj, m.in. kierując pracami mającymi przygotować służby konserwatorskie do pracy po wojnie.
W 1945 roku został kierownikiem Wydziału Architektury Zabytkowej Biura Odbudowy Stolicy. W latach 1945–1951 był jednocześnie Generalnym Konserwatorem Zabytków.
Był członkiem Wydziału IV Polskiej Akademii Nauk, Stowarzyszenia Architektów Polskich, Stowarzyszenia Historyków Sztuki, Towarzystwa Urbanistów Polskich, Towarzystwa Opieki nad Zabytkami, także Królewskiego Instytutu Architektów Brytyjskich oraz Francuskiej Akademii Architektury, doktor h.c. Uniwersytetu w Hanowerze, członek honorowy Międzynarodowej Rady Ochrony Zabytków ICOMOS. Od 1971 roku był członkiem Obywatelskiego Komitetu Odbudowy Zamku Królewskiego w Warszawie„Biuletyn Zamek”, nr 17a, 19 czerwca 1971, s.