Latem 1940 roku oficjalnie rozwiązano wszelkie polskie stowarzyszenia, a ich los podzieliło Towarzystwo Miłośników, któremu odebrano m.in. kamienicę przy ul. św. Jana 12. W tym okresie rozbita społeczność jego członków prowadziła rozpoczętą już w 1939 działalność w konspiracji, rozdając nieoficjalne granty na działalność naukową członków i aranżując spotkania w tymczasowym domu prezesa Muczkowskiego w Bronowicach Wielkich.
Do najważniejszych zadań Towarzystwa w okresie okupacji niemieckiej, poza próbami bezpiecznego przechowania należących do organizacji zbiorów, należały wzajemna pomoc pośród członków stowarzyszenia, trasowanie zagrabianych przez okupantów dzieł sztuki oraz przygotowywanie materiałów do monografii dziejów Krakowa pod okupacją hitlerowską.
W wyniku działań wojennych i zbrodniczej polityki okupantów w okresie 1939–1945 życie straciło wielu kluczowych dla kształtu i rozwoju Towarzystwa członków, m.in. Władysław Anczyc (zamordowany w Charkowie), (zabity w Auschwitz), Stanisław Estreicher (zginął w Sachsenhausen), Karol Piotrowicz (zamordowany przez Sowietów w Charkowie) czy syn prezesa i aktywny członek, Stefan Muczkowski, skatowany na śmierć przez Niemców w Auschwitz w Boże Narodzenie 1942 roku.