In opdracht van Helene begint in 1939 de bouw van een schuilkelder in een zandduin op de Veluwe, maar die is nog niet klaar als de oorlog uitbreekt. Op 22 juli 1940 wordt de hele collectie daarheen verplaatst. De kunstwerken worden op volgorde van waarde ingepakt en in kleine groepjes naar de schuilkelder gebracht. Binnen een week zijn alle werken veilig en wel, waarna het museum zijn deuren sluit.

In het laatste oorlogsjaar doet het museum dienst als noodhospitaal voor het Rode Kruis. Het museum biedt onderdak aan 310 volwassenen en 40 kinderen. De patiënten worden ondergebracht in de kamers van de Van de Velde vleugel. Het jachthuis Sint Hubertus is het onderkomen van de verpleegsters en het dienstgebouw wordt gebruikt als kraamafdeling en opslagruimte.

Op 15 april 1945 werd het museum bevrijd door de Canadezen, die ook hielpen de kunst te herstellen zodat het museum sneller voor het publiek kon worden opengesteld. "Het is interessant om te bedenken dat het Canadese troepen waren [...] die deze collectie uit de grotten droegen en nauwgezet vervoerden naar het museum waar ze weer kon worden opgehangen zodat mensen over de hele wereld ze konden zien" aldus een Canadese luitenant-kolonel. Het museum werd officieel heropend op 6 oktober 1945.

Van Goghs meesterwerk De Aardappeleters wordt na de oorlog aangekocht door Willy Auping Jr, de eerste conservator van het museum. Volgens H.P. Bremmer is de aankoop "een kroon op de collectie". Het schilderij van Van Gogh zou 'de collectie werken uit zijn Nederlandse periode compleet maken'. De eerder door Helene aangekochte collectie bevat al een studie voor De aardappeleters en schetsen van Nuenense boerenkoppen die de opmaat vormen voor Van Goghs eerste 'meesterwerk'.