Auf Geheiß von Helene wird 1939 mit dem Bau eines Luftschutzbunkers in einer Sanddüne auf der Veluwe begonnen, der bei Kriegsausbruch noch nicht fertiggestellt ist. Am 22. Juli 1940 wird die gesamte Sammlung dorthin gebracht. Die Kunstwerke werden nach ihrem Wert geordnet verpackt und in kleinen Gruppen in den Bunker gebracht. Innerhalb einer Woche sind alle Werke in Sicherheit, so dass das Museum seine Pforten schließt.

Im letzten Kriegsjahr dient das Museum als Notlazarett für das Rote Kreuz. Das Museum bietet Unterkunft für 310 Erwachsene und 40 Kinder. Die Patienten sind in den Räumen des Van-de-Velde-Flügels untergebracht. Das Jagdhaus St. Hubertus ist die Unterkunft für die Krankenschwestern, und das Wirtschaftsgebäude wird als Entbindungsstation und Lagerraum genutzt.

Am 15. April 1945 wurde das Museum von den Kanadiern befreit, die auch bei der Wiederherstellung der Kunstwerke halfen, so dass das Museum schneller für die Öffentlichkeit geöffnet werden konnte. "Es ist interessant, sich vorzustellen, dass es kanadische Truppen waren [...], die diese Sammlung aus den Höhlen trugen und sie mühsam in das Museum transportierten, wo sie wieder für die Menschen in aller Welt aufgehängt werden konnte", sagte ein kanadischer Oberstleutnant. Das Museum wurde am 6. Oktober 1945 offiziell wiedereröffnet.

Van Goghs Meisterwerk Die Kartoffelesser wird nach dem Krieg von Willy Auping Jr. erworben, dem ersten Kurator des Museums. Laut H.P. Bremmer ist der Erwerb "eine Krone für die Sammlung". Das Gemälde von Van Gogh würde "die Sammlung von Werken aus seiner niederländischen Periode vervollständigen". Zu der Sammlung, die zuvor von Helene erworben wurde, gehören bereits eine Studie für Die Kartoffelesser und Skizzen von Bauernköpfen aus Nuenen, die den Auftakt zu Van Goghs erstem "Meisterwerk" bilden.