В июне 1940 г. СССР предъявил Румынии претензии насчёт Бессарабии и Буковины. Кароль II обратился в ЛН, к Великобритании и Франции, но не получил от них поддержки. В итоге Кароль II согласился на отторжение Советским Союзом у Румынии Бессарабии и Северной Буковины.28 июня 1940 г. туда вступили советские войска. В июле 1940 г. Румыния заявила о выходе из ЛН и решила заключить политический союз с Германией. Гитлер выдвинул условие: Румыния должна решить все спорные вопросы с Венгрией и Болгарией. В августе 1940 г. по договору с Болгарией Румыния передавала ей Южную Добруджу.30 августа 1940 г. на II Венском арбитраже Румыния передала Венгрии Северную Трансильванию (2/3 Трансильвании - 43 тыс. кв.км, 2,6 млн. чел., из них около половины - румыны). Т.о., Румыния лишилась большей части своих территорий. Затем Германия и Италия гарантировали новые границы Румынии.
Потеря территорий вызвала взрыв общественного недовольства королевской политикой.5 сентября 1940 г. премьером был назначен генерал Ион Антонеску. Он потребовал отречения Кароля II.6 сентября король отрёкся в пользу своего сына, 19-летнего Михая I, и покинул страну [умер в 1953 г. в Португалии]. В новом правительстве члены "Железной гвардии" заняли ключевые посты (министров иностранных и внутренних дел, начальника государственной полиции). Румыния объявлялась "национал-легионерским" государством. Конституция была упразднена. Отменялись все права и свободы, упразднялись все буржуазно-демократические политические институты. Премьер Антонеску провозглашался кондукэторулом - "вождём нации". Были изданы чрезвычайные декреты, в т. ч. антисемитского характера (запрет смешанных браков; наказание - тюрьма до 5 лет). Были созданы 35 концлагерей. Проводилась "румынизация экономики" - конфискация иностранного капитала, кроме германского. Осенью 1940 г. в Румынию вступили немецкие воинские части (для "обучения румынских войск"). К началу 1941 г. их численность составила 500 тыс. чел.23 ноября 1940 г. Румыния присоединилась к Тройственному пакту.
21 января 1941 г. в Бухаресте "Железная гвардия" предприняла мятеж против Антонеску с целью полного захвата власти ("легионерская революция"). Мятежники надеялись на поддержку Германии, но никакой помощи не получили. В итоге "Железная гвардия" была разгромлена. Отменялось название "национал-легионерское государство". В Румынии утвердился режим авторитарной военной диктатуры генерала Антонеску.
22 июня 1941 г. Румыния приняла участие в нападении на СССР. За участие в войне против СССР ей были обещаны Бессарабия, Буковина и территории до Днепра. Наступление румынских войск началось 1 июля 1941 г. В кампании 1941 г. было задействовано 13 румынских дивизий и 9 бригад. К Румынии были присоединены Буковина и Бессарабия, а также междуречье Днестра и Буга. Там была образована провинция Трансистрия с центром в г. Одессе. На территории между Бугом и Днестром румынская администрация так и не была сформирована. В декабре 1941 г. Румыния объявила войну США.
Максимальной численности румынская армия достигла к 1942 г. - 700 тыс. чел. В кампании 1942 г. Румыния отправила на восточный фронт 26 дивизий, из них 18 были разгромлены под Сталинградом, а 8 - на Кубани. Военные потери составили 180 тыс. чел.