Wyposażony w radiostację o zasięgu 70 km, aparat fotograficzny i dysponujący stosunkowo dużym zasięgiem PZL 23 Karaś sprawdził się jako samolot rozpoznawczy. 4 września załogi 51 eskadry rozpoznawczej wykryły na terenie Prus Wschodnich przegrupowujące się do natarcia na SGO „Narew” oddziały niemieckie, 12 września Karasie 24 eskadry rozpoznawczej zaobserwowały na przedpolach Warszawy zmianę kierunku przemieszczania się wojsk niemieckich. Manewr ten miał za zadanie odciąć nacierające w tym czasie armie „Poznań” i „Pomorze” od Warszawy.
W chwili agresji III Rzeszy na II RP w lotnictwie polskim służyło 120 samolotów PZL.23B. Zgrupowane były w 5 eskadr bombowych po 10 samolotów w każdej, tworzących brygadę bombową, a ponadto po 10 samolotów przydzielono do każdej z 7 armii do zadań rozpoznawczych. Brały one aktywny udział w walkach kampanii wrześniowej wykonując 130 lotów bojowych i zrzucając od 52 do 60 ton bomb.
W walkach wzięło udział pięć z dziewięciu egzemplarzy zamówionych przez Bułgarię maszyn w wersji PZL.43A, których nie zdążono wysłać do odbiorcy. Weszły one w skład 41 eskadry rozpoznawczej.