Walki brygady Kampanię wrześniową Karpacka Półbrygada ON rozpoczęła w składzie Odcinka „Węgry” dowodzonego przez gen. bryg. Władysława Langnera. Odcinek „Węgry” podporządkowany był dowódcy Armii „Karpaty”. Głównym zadaniem Odcinka „Węgry”, a tym samym Karpackiej Półbrygady ON było dozorowanie przejść karpackich na kierunkach wyprowadzających z Węgier na Małopolskę Wschodnią (Lwów, Stanisławów, Kołomyja), a w szczególności na zagłębie naftowe Borysław.
3 września półbrygada przejęła pododcinek „Stryj” dozorowany przez 1 pułk piechoty KOP „Karpaty”. Wymusiło to zmiany w organizacji dowodzenia półbrygadą. Nowym dowódcą pododcinka „Stryj” wyznaczony został mjr Władysław Welz, dowódca Stanisławowskiego batalionu ON. Podporządkowano mu Stryjski batalion ON z 111 kompanią asystencyjną oraz Stanisławowski vatalion ON z 26 kompanią asystencyjną. Dowódca półbrygady, ppłk Franciszek Klein został dowódcą pododcinka „Delatyn”. W dalszym ciągu podlegały mu oba huculskie bataliony ON.
11 września oba pododcinki („Delatyn” i „Stryj”) podporządkował sobie gen. bryg. Stefan Dembiński, który otrzymał od gen. dyw. Tadeusza Kasprzyckiego zadanie zorganizowania Odcinka „Stanisławów” w celu obrony rejonu Drohobycz–Stryj i osłony połączeń z Rumunią na kierunku Stryj – Stanisławów.