Pendant l'entre-deux-guerres, la détérioration de la situation économique constitua, dans de nombreux pays d'Europe, un excellent bouillon de culture pour toutes sortes de partis politiques extrémistes, parmi lesquels le parti ouvrier national-socialiste allemand d'Adolf Hitler. Aux Pays-Bas, l'ingénieur Anton Adrian Mussert fonda le mouvement national-socialiste (NSB). Au début, le national-socialisme n'était guère présent au sein de ce parti, contrairement à l'Union générale fasciste et à l'Union des solidaristes nationaux, qui s'orientaient fortement sur leur exemple allemand, mais qui par ailleurs ne jouaient aucun rôle important. En 1935, le NSB remporta une victoire unique pour voir ensuite son audience rapidement retomber en raison de son message de plus en plus antisémite. Entre-temps, Hitler avait assuré sa position. Arguant de l'incendie du Reichstag, allumé par le socialiste révolutionnaire néerlandais Marinus Van der Lubbe pour protester contre le fascisme, il avait réussi à convaincre le Parlement que lui seul pouvait diriger le peuple allemand. Van der Lubbe fut exécuté comme communiste. Hitler établit la dictature en promulguant des lois d'exception. Pendant ce temps, on ressortit aux Pays-Bas, sous l'impulsion de Hendrik Colijn, leader du parti anti-révolutionnaire et premier ministre, la politique de neutralité, car les Pays-Bas comptaient bien rester à l'écart d'une guerre éventuelle. Celle-ci éclata néanmoins avec l'invasion de la Pologne par les troupes allemandes, le 1er septembre 1939. Les Pays-Bas décrétè rent la mobilisation générale.

Passant outre à toutes les promesses de l'Allemagne de respecter la neutralité des Pays-Bas, les troupes allemandes envahirent les Pays-Bas le 10 mai 1940, sans ultimatum ni déclaration de guerre. Des parachutistes furent lâ chés autour de La Haye dans l'intention de capturer le gouvernement et la famille royale. L'opération échoua cependant et le gouvernement et la famille royale purent se réfugier en Angleterre, le 13 mai 1940. Avec des armes et du matériel vétustes, l'armée néerlandaise résista jusqu'au 14 mai, mais dut capituler après le bombardement de Rotterdam. La capitulation ne s'appliquait cependant qu'au territoire néerlandais, les colonies étant administrées à partir de Londres par le gouvernement. Le 8 décembre 1941, les Pays-Bas déclarè rent la guerre au Japon, qui venait d'envahir les Indes néerlandaises.

Dans les premiers mois, l’occupation allemande était relativement souple. Tout comme la Norvège, les Pays-Bas furent placés sous une autorité civile. Les Allemands considéraient les Néerlandais comme un peuple frère, qui partageait avec l’Allemagne une certaine idéologie. Lorsqu’ils s’aperçurent que la nazification n’allait pas assez vite, les Allemands durcirent l’occupation. Les partis politiques furent dissous et des mesures furent prises contre les Juifs. Des troubles ne tardèrent pas à éclater à Amsterdam, faisant une victime. Les Allemands ripostèrent par une razzia, au cours de laquelle quatre cents Juifs furent arrêtés et déportés dans des camps de concentration. Il s’ensuivit de façon spontanée une grève générale, qui fut brisée deux jours plus tard dans un grand déploiement de forces militaires. Ce fut la seule manifestation contre la persécution des Juifs en Europe pendant toute la guerre.

Au total, plus de cent mille Juifs, soit plus de 75 % de la population juive néerlandaise, furent exterminés, principalement à Auschwitz-Birkenau et dans les autres camps de concentration situés en Pologne. Certains Juifs essayèrent d’échapper à la persécution en se cachant. Parmi eux, Anne Frank, qui décrivit cette période dans son célèbre « Journal ».

Le 6 juin 1944, les Alliés débarquent en Normandie. En septembre, les troupes atteignent la Belgique et le Sud des Pays-Bas est libéré. Près d’Arnhem, les troupes canadiennes et britanniques lancent une opération aéroportée pour traverser le Rhin et la Meuse et gagner ainsi l’Allemagne. La tentative échoue. Dans le Nord et l’Ouest du pays, non libérés, un hiver rigoureux et la pénurie alimentaire causent la mort de milliers de personnes.

En mars 1945, l’offensive alliée reprend et les troupes canadiennes parviennent à libérer l’Est et le Nord des Pays-Bas, parfois au prix de rudes combats. Le pays est entièrement libéré au printemps 1945. Le 5 mai 1945, le général Blaskowitz signe la capitulation en présence du général canadien Foulkes et du prince Bernhard. Chaque année, le 5 mai, les Pays-Bas commémorent la Libération. Le 4 mai est le jour du souvenir, dédié à la mémoire des victimes de guerre. La reine Beatrix dépose à cette occasion une couronne devant le monument national, sur la place du Dam à Amsterdam.