À sa demande, il est incorporé dans une section d’éclaireurs skieurs. En poste au-dessus de Saint-Vérans à 2544 m d’altitude, il y reste jusqu’à la déclaration de guerre avec l’Italie le 10 juin 1940. Après de brefs combats en francs-tireurs contre les troupes de Mussolini, son unité est démobilisée au mois d’août, à Gap.

A Montauban et avant l’occupation de la Zone Sud par les allemands, il entre dans un petit réseau de fabrication de faux papiers et de diffusion de tracs. Fin 1942, il est en relation avec le groupe Combat et s’occupe d’aider les juifs et les communistes, bien qu’il ne soit ni l’un ni l’autre. La Résistance s’organise.

Avec son groupe, René Dalmon consacre l’année 1943 à cacher des réfractaires au Service du travail obligatoire (STO). En juillet, il entre en relation avec le Front National (Front national de lutte pour la libération et l’indépendance de la France), organe politique des groupes armés FTP (Francs-tireurs et partisans). Il est alors en relations avec Georges Pujol, inspecteur aux renseignements généraux, qui plus tard, passé dans les rangs nazis, participera aux côtés de la Milice, à son arrestation, ainsi qu’Arthur Shall, autre collaborateur. 

« Permanent » au Front National, René Dalmon passe à la branche armée au début de 1944. Il participe à de nombreux sabotages. Destructions de voies ferrées (pont de la Tauge...), de véhicules allemands (Central Garage, briqueterie Rauffet...). Avant de revenir à l’action directe, il est chargé du recrutement de personnes et de personnalités susceptibles d’entrer dans la Résistance.

Après le débarquement du 6 juin 1944, il monte lui-même un nouveau maquis près de Saint-Thècle-Montesquieu. Au cours d’une opération (livraison d’un camion d’armes destinées à son réseau) il est arrêté au Rond, à Montauban, le 28 juin.

Au cours du trajet vers les locaux de la Gestapo, il tente de s’échapper, mais est repris. Grâce à la présence de passants, il n’est pas fusillé sur place. Il subit une sévère torture avant d’être interné à Toulouse, prison Saint-Michel. Le 19 août 1944, alors que la division Das Reich remonte vers le nord et tire sur les portes de la prison, les détenus de Saint-Michel sont libérés par les FFI du Lot.

Il quittera l’armée en 1948 pour reprendre la vie civile auprès de sa femme et de ses deux filles, Nicole et Claudine, à Montauban.