Организационно Regia Aeronautica на территории Италии состояла из четырех авиационных округов: трех с командными пунктами в Милане, Риме и Палермо, называвшихся Воздушным флотом (Squadra Area), и четвертого с центром в Бари, называвшегося 4-й территориальной зоной. На заморских территориях действовали управления авиации (Aeronautica) Сардинии, Ливии, Албании и островов Эгейского мрря. Как правило, каждый округ состоял из трех дивизий (Divisione) или бригад (Brigata): двух бомбардировочных и одной истребительной. Каждая истребительная авиадивизия (Divisione) состояла из трех полков (Stonno). Каждый полк - из двух групп (Gruppo), которые, в свою очередь, включали в себя от двух до четырех эскадрилий (Squadriglia). Эскадрилья делилась на три звена (Sezione) jio четыре (три - до середины 1941 г.) самолета в каждом. Помимо этого, существовали отдельные автономные группы (Gruppo Autonomo), не принадлежавшие (часто временно) какому-либо полку, а также полуавтономные группы (Gruppo Seiniautonomo), формально входившие в состав полка, но фактически подчинявшиеся командованию дивизии.
Первые МС.202 поступили летом 1941 г. в 9-ю Gruppo 4-го Stormo итальянских ВВС. Достигнув оперативной готовности, 25 сентября 1941 г. на римском аэродроме Кампино группа была  инспектирована . комиссией во главе с Бенито Муссолини и после инспекции перелетела на авиабазу Комисо на Сицилии.
Полку предстояло действовать на одном из наиболее горячих направлений - блокировать с воздуха британский гарнизон на острове Мальта. Все истребители несли на фюзеляже герб 4-го Stormo - белый вздыбленный конь на черном щите (или его вариант - черный конь на белом щите). Эту эмблему имел легендарный итальянский ас первой мировой войны Франческо Баракка, погибший в 1918 г. и почитавшийся патроном 4-го Stonno.
Уже 30 сентября лейтенант Фригьеро открыл счет побед Folgore, сбив "Харрикейн" Mk.IIb из 185 sqn. RAF (squadron Royal Air Force). В тот же день был сбит британский палубный истребитель Fulmar Mk.II, а группа из 12 МС.202, эскортируя гидросамолет Cant Z.506, вступила в бой с семью "Харрикейнами" и уничтожила два из них. 14 октября Folgore понесли первые потери - над Мальтой был сбит летчик 96 эскадрильи лейтенант Эммануэль Аннони.
Следующим подразделением, получившим новый истребитель, стала 8-я Gruppo из 2-го Stonno, базировавшаяся в Ливии. 8 октября 1941 г. восемь Folgore вошли в состав этой группы, но уже неделю спустя их перевели в 17-ю Gruppo 1-го Stonno на аэродром Кампоформидо на северо-востоке Италии. Вскоре 17-я группа перелетела на аэродром Кампино, где ее самолеты оснастили пылевыми фильтрами.
18 декабря 1941 г. англичане начали наступательную операцию "Крусейдер" против итало-германских войск в Ливии. 96-ю и 97-ю эскадрильи 9-й Gruppo срочно, не дожидаясь установки пылефильтров, 26 декабря перебросили на ливийскую авиабазу Мартуба. Уже на следующий день произошла первая стычка с истребителями Р-40В Tomahawk британских ВВС.
В декабре на Folgore перевели 6-ю и 10-ю Gruppo, которые также направлялись в Ливию. К новому 1942 г. два элитарных полка ВВС Италии - 1-й и 4-й были полностью оснащены новыми истребителями.
Декабрь в Ливии стал месяцем тяжелых боев. Особенно трудно пришлось 9-й группе, что стало причиной ее вывода на переформирование с передачей всех исправных самолетов 1-му Stonno. На вооружении 6-й и 10-й групп к 8 января 1942 г. (моменту стабилизации фронта под Эль-Агейлой) осталось всего 25 боеспособных Folgore.

Подразделения Итальянских ВВС имевшие на вооружении истребители МС.202

В конце января 1942 г. войска германского генерала Э. Роммеля при поддержке итальянских частей перешли в наступление. МС.202 действовали в составе двух групп: 6-й, базировавшейся в Ара-Филебрун, и 17-й, базировавшейся в Тамсте. Их основной задачей стало сопровождение истребителей Fiat CR.42 и МС.200, использовавшихся для ударных операций. Практиковались и полеты на свободную охоту совместно с германскими "мессершмиттами" BF-109F из эскадр JG-27 и JG-53. Весной на фронте наступило затишье, продолжавшееся до конца мая 1942 г.
Полгода боевой деятельности продемонстрировали полное превосходство летных характеристик МС.202 над всеми модификациями Р-40 и "Харрикейнов". Нисколько не уступая по максимальной скорости "Спитфайру" в его основном варианте, Folgore был быстрее его варианта с пылефильтром. Однако по мощи бортового оружия он уступал всем своим противникам. И если восемь 7,7-мм пулеметов "Харрикейна" по поражающей силе лишь незначительно превосходили два крупнокалиберных пулемета "двести второго", то Р-40Е Kittyhawk с шестью крупнокалиберными пулеметами и Spitfire Mk.Vb с двумя пушками оказывались значительно эффективнее.
26 мая 1942 г. Э. Роммель возобновил наступление. 1-й и 4-й Stornio оперативно объединили под общим руководством командира 1-го Stornio подполковника Альфредо Реглиери в бригаду, базирующуюся на авиабазе Мартуба. "Макки" сопровождали пикирующие бомбардировщики Ju-87 и использующиеся в качестве штурмовиков истребители устаревших типов. Прикрывая с воздуха стремительно наступавший корпус Э. Роммеля, Folgore совершили до конца июня более 1000 боевых вылетов, потеряв лишь 17 своих машин.
В июне фронт достиг Эль-Аламейна - последнего рубежа британского отступления. От него до Александрии было всего 90 км пустыни» В это время на замену измотанному в боях 1-му Stormo прибыл 3-й. В его составе 23-я Gruppo располагала "двести вторыми", а 18-я все еще имела МС.200. Замена совпала с общим перебазированием полков на аэродромы Фука и Абу-Хаггаг. В Бенгази передислоцировалась вооруженная МС.202 150-я Gruppo. Перед решающей схваткой под Эль-Аламейном итальянский экспедиционный корпус имел мощную воздушную группировку. На 15 июля 1942 г. в ее составе насчитывалось: 93 МС.202, 46 МС.200, 43 G.50, 90 штурмовиков и 25 бомбардировщиков. Не меньшими силами располагал и германский Африканский корпус.
Упорные бои в июле-августе измотали ударную группировку Э. Роммеля, и германо-итальянское наступление выдохлось. 20 октября бомбардировщики союзников под прикрытием "Спитфайров" нанесли удары по аэродромам Фука и Абу-Хаггаг, уничтожив большое количество самолетов 3-го и 4-го Stornio. 23 октября британский генерал Б.Л. Монтгомери начал наступление, завершившееся разгромом германо-итальянских войск. Только в октябре было потеряно 15 "двести вторых" в воздухе, еще 4 уничтожены на земле, а 46 оказались серьезно повреждены. Обескровленный 4-й Stornio вывели на доукомплектование в Италию, а все его боеспособные машины передали 3-му Stormo. Вернувшись в конце ноября в Ливию, 4-й Stornio вновь активно участвует в боевых действиях, однако его полный состав сохраняется недолго, Уже в конце декабря 10-я Gruppo, сдав свою технику 9-й, базировавшейся на аэродромах Мисурата и Кастелбенито, вновь выводится на родину. 9-я Gruppo до конца января прикрывала Триполи, а затем также отбыла в Италию.
Весной-осенью 1942 г. Regia aeronautica вела также активные действия в районе острова Мальта, игравшего ключевую роль в борьбе за господство в Средиземноморье. С декабря 1941 г. против британского гарнизона на острове действуют МС.202 73-й эскадрильи итальянских ВВС, выполняя в основном разведполеты. Весной боевая активность на этом направлении усилилась. 15 апреля на Сицилию переводят 4-й Stormo, а в мае - 155-ю и 20-ю Gruppo 51-го Stormo и 23-ю Gruppo 3-го Stormo. Работа пилотов Folgore заключалась в эскорте немецких и итальянских бомбардировщиков, действовавших по союзным морским конвоям и острову. Основным противником "макки" вместо устаревшего "Харрикейна" стал Spitfire Mk.Vb. С мая по октябрь 1942 г. Folgore выполнили более 4000 боевых вылетов. Наиболее результативным стал 51-й Stormo, пилоты которого сбили 97 британских самолетов, потеряв 27 своих. Общее количество самолето-вылетов Regia Aeronautica против Мальты в указанный период - 10070, Luftwaffe - 18718.
В ноябре 1942 г. 3-й Stormo перевели в Тунис на авиабазу Меденина. Там же с аэродрома Эль-Алуима начала действовать 155-я Gruppo. Чуть позже на тунисские аэродромы Сфакс и Эль-Хамма перевели 6-ю Gruppo. Перегруппировка итальянских ВВС была обусловлена начавшейся 7 ноября операцией "Торч" по высадке морского десанта союзников на побережье Марокко и Алжира. Над итало-германскими силами в Северной Африке нависла угроза разгрома. Истребители перебрасывались не только на африканские аэродромы. На юг острова Сардиния перебросили 153-ю Gruppo. На расположенный между побережьями Туниса и Сицилии остров Пантеллерия перелетели Folgore из состава 151-й и 17-й Gruppo.
К концу декабря в Тунисе насчитывалось 54 МС.202, имелись и другие типы истребителей. Однако воевать итальянцам стало значительно сложнее. Союзники захватили господство в воздухе в количественном и качественном отношениях. Их новые истребители Р-51А, Р-38 и Spitfire Mk.IX по всем статьям превосходили "макки". Англо-американские ВВС постоянно наносили удары по тунисским аэродромам, выводя из строя технику и персонал. К началу марта 1943 г. в Тунисе осталось лишь 39 МС.202. Несмотря на большие потери, итальянские пилоты оказывали союзникам достойное сопротивление. 6-7 марта в ходе кратковременного наступления под Медениной Folgore сбили 19 "Спитфайров", по одному Р-40 и Р-38, потеряв всего два своих самолета. 31 марта 1943 г. 15 МС.202 было уничтожено на авиабазе Сфакс, когда соединение американских В-25 нанесло бомбовый удар по выстроенным перед взлетом истребителям 6-й Gruppo. Налеты не прекращались вплоть до эвакуации итало-германских войск на Сицилию. 13 мая 1943 г. Северную Африку оставило последнее подразделение Regia Aeronautica - 153-я Gruppo, насчитывавшая лишь 10 Folgore.
Применялись "макки" и на советско-германском фронте. Итальянское военное командование никогда не рассматривало далекую Россию как основной театр боевых действий, но, следуя союзническим обязательствам, летом 1941 г. отправило на Восточный фронт экспедиционный корпус. В его составе имелась одна истребительная группа - Gruppo Autonomo 22, вооруженная 51 истребителем МС.200. Боевой путь группы начался 27 августа 1941 г. под Кривым Рогом, в дальнейшем она действовала на юге Украины и в Ростовской области. Наибольший успех - штурмовка советского аэродрома Красный Лиман в марте 1942 г. Тогда сообщалось об уничтожении 10 на земле, 5- на взлете и повреждении 6 советских самолетов. В апреле 1942 г. на замену 22-й группе пришла Gruppo Autonomo 21, состоящая из 356-й, 382-й и 386-й эскадрилий, позже усиленная 361-й. Это подразделение участвовало в летних боях 1942 г. на Украине и в Сталинградской битве, прикрывало германские Ju-87 и Не-111 над Керчью. В сентябре на Ворошиловградском (ныне Луганск) аэродроме появились 12 МС.202. Их распределили по всем четырем эскадрильям группы. Чуть позже из Италии пришло еще два Folgore в разведывательном варианте.
К сожалению, фактов боевого применения МС.202 на советско-германском фронте найти не удалось. В мемуарах А.И. Покрышкина, Я.Д. Михайлика, А.Я. Баклана и Л.А. Кожевникова есть упоминания об истребителях "макки", но речь ведется о МС.200. Не исключено, однако, что всех "итальянцев" обобщали под один тип самолета. Наши летчики нелестно отзывались о пилотах "макки", критикуя их безынициативность. К началу советского наступления под Сталинградом 21-я Gruppo располагала 11 МС.202 и 32 МС.200. По официальной информации итальянцы не вели активных боевых действий ввиду плохих метеоусловий. Правда, этот факт не был помехой для советских и германских летчиков. Приближающийся фронт заставил эвакуировать самолеты с аэродромов Миллерово и Кантемировка в Ворошиловград. Последней боевой акцией группы стала штурмовка 17 января 1943 г. наступающих советских войск в районе Миллерово. Затем все самолеты перелетели в г. Сталине (ныне Донецк), а оттуда - под Одессу. В мае 1943 г. группа вернулась в Италию. 
По имеющимся данным МС.202 совершили только 17 боевых вылетов без одержанных побед, но и не понеся потерь, однако на родину вернулось только 9 машин.
В целом за 18 месяцев боевой деятельности в СССР пилоты "макки" заявили об уничтожении на земле и в воздухе 88 советских- самолетов и потере 15 своих. Безусловно, в итальянские потери не включены подбитые, а затем списанные машины, а также уничтоженные на земле и потерянные из-за неисправностей. Летчики выполнили 2557 вылетов на перехват, 1983 на сопровождение, 1310 ударных и 511 на прикрытие с воздуха. Таким образом, на каждую уничтоженную краснозвездную машину приходилось 72 самолето-вылета итальянцев.
Постепенно военные успехи Германии и Италии уходили в прошлое. С 1943 г. страны "оси" на всех фронтах перешли к "стратегической обороне". После капитуляции итало-германских войск в Северной Африке даже неискушенному человеку становилось ясно, что следующими целями союзников станут Италия и Балканы. Итальянцы спешно укрепляли свои базы на Сицилии и Пантеллерии. Сюда стягивалось все лучшее, что находилось в распоряжении Regia Aeronautica.
В апреле 1943 г. на вооружение начал поступать истребитель MC.205V. Боевое крещение Veltro состоялось 20 апреля, когда 32 "двести пятых" из 1-го Stormq стартовав с Пантеллерии, вступили в бой с 80 "Спитфайрами" и Р-38. В этой схватке союзники потеряли 18 самолетов, а итальянцы всего один.
10 июля 1943 г. союзники начали высадку войск на Сицилию. В боях за остров базирующиеся там "макки" 3-го, 4-го и 51-го Stormo, а также 21, 153 и 161-я Gruppo выполнили 650 боевых вылетов и сбили 14 самолетов противника.
8 сентября 1943 г. Б. Муссолини был отстранен от власти, Италия вышла из войны. В этот день Regia Aeronautica одержала последнюю победу (майор Адриано Мантелли - лучший ас ВВС Италии с личным счетом в 26 побед сбил четырехмоторный бомбардировщик В-24) и понесла последние потери - не вернулись с задания два MC.205V из 51-го Stormo. На момет капитуляции итальянские ВВС располагали 201 истребителем МС.202 и приблизительно 66 MC.205V.
На следующий день король Виктор Эммануэль III объявил войну своему недавнему союзнику - Германии, что привело к временному существованию двух Италии - под контролем союзников на юге и под германским протекторатом на севере. В составе реорганизованных итальянских ВВС создали командование истребительной авиацией - Raggrupamento Caccia, где имелись 43 MC.205V и 23 МС.202, ранее входивших в состав 4-го и 51-го Stornio, а также 8-й Gruppo. Уже 9 сентября четыре Folgore 155-й Gruppo прикрывали итальянские боевые корабли, идущие на Мальту для соединения с британским флотом. На стороне союзников "макки" участвовали в освобождении "Италии, к примеру, в боях под Кассино, а также воевали на Балканах. Вряд ли кто из пилотов Regia Aeronautica даже в кошмарном сне мог предположить, что ему придется воевать против немцев, прикрывая с воздуха партизан Югославии, и освобождать Албанию. Так, участвуя в атаке на албанский аэродром Скутари 16 октября 1943 г., "двести вторые" уничтожили на земле 12 BM09G, 2 Ju-52/Зт, 2 Не-111 и FW-190, не потеряв ни одного своего самолета. В течение полугода все истребители Raggrupamento Caccia совершили 6546 боевых вылетов, сбили 6 германских самолетов и потеряли 39 своих. В ходе боев "макки" постепенно переводили в летные школы и заменяли на Spitfire Mk.Vb и P-39Q.
"Макки", находившиеся на севере Италии, временно попавшем под германскую оккупацию, вначале летали с опознавательными знаками ВВС Германии. Вскоре при поддержке Гитлера на контролируемой нацистами части страны была организована Итальянская Социальная Республика (Republica Sociale Italiana), имеющая свои ВВС - Aeronautica Nazionale Repubblicana (ANR). Часть итальянских самолетов реквизировала Германия. Из них несколько МС.202, по неподтвержденным данным, она передала в состав ВВС Хорватии для действий против партизан Югославии. Остальные перешли в состав ANR. Авиация ANR на момент образования располагала 40 MC.205V (впоследствии поставлено еще более 100 - на предприятиях, попавших под германский контроль, их сборка продолжалась) и 24 МС.202. Несколько Veltro получили путем установки моторов DB-605 на планер МС.202. Боевыми в ANR остались только "двести пятые", а "двести вторые" служили для обучения. MC.205V вошли в состав 1-й Gruppo ANR. Свою деятельность группа начала 3 января 1944 г., вылетев на перехват соединения бомбардировщиков В-17. Борьба с американскими В-17 и В-24 стала основной задачей истребителей ANR вплоть до конца войны. Однако мощный эскорт, выставляемый союзниками, приводил к большим потерям. За 6 месяцев 1-я Gruppo потеряла около 100 Veltro, что обусловило ее перевооружение на истребители Fiat G.55 и ВЫ09С. К концу мая 1944 г. 1-я Gruppo ANR имела 58 зарегистрированных побед. В августе 1944 г. Г. Геринг приказал расформировать ANR, а пилотов зачислить в состав Luftwaffe. Однако когда части СС окружили итальянские аэродромы, возмущенные летчики стали уничтожать свои самолеты. Немцы поспешно отменили вышеназванный приказ.
После войны ВВС Италии имели МС.202 на вооружении 5-го Stornio, a MC.205V - 155-й Gruppo. В 1947 г. их сменили Spitfire IX. Последним штрихом в биографии MC.202/205V стал заказ ВВС Египта на 62 Veltro. 21 истребитель передали из состава итальянских ВВС, а 43 переделывались из МС.202. Но Египет получил только 42 самолета. Остальные вывели из строя агенты израильской разведки прямо на заводе фирмы Macchi. После восстановления эти машины остались в Италии как учебные.
Из почти 1450 выпущенных MC.202/205V до наших дней сохранилось лишь три экземпляра: два в Италии - в музее Vigna di Ville находится МС.202 (М.М.9667), а в музее Treviso San Angelo - MC.205V восстановленный в 1981 г. до летного состояния. Один МС.202 (М.М.9476) экспонируется в Вашингтонском National Air and Space Museum.