二战期间，日本一式炮战车主要部署于菲律宾和缅甸等地。它们在这些战场上的作用主要是执行反坦克作战任务。然而，在菲律宾战役中，当日本军队尝试运送一式炮战车前往增援时，船只在马尼拉湾被美军击沉，导致这些炮战车全部沉入海底，未能投入实际战斗。而在缅甸战役中，一式炮战车也参与了战斗。尽管如此，绝大部分一式炮战车都被部署在日本本土，作为本土决战的准备力量，并未有太多实战机会，直到日本投降【5】。

另外，在诺门坎冲突之后，日本对装甲部队的反坦克能力进行了检讨，研制了一式炮战车，以应对苏联坦克的威胁。然而，严格来说，二战期间的日本并没有正式的一式炮战车，其实是“试制一式炮战车”。后来发展出了二式炮战车以及三式炮战车等其他型号。二式炮战车是日本第一种正式的炮战车，采用了全封闭式炮塔，以保护车组成员免受火力攻击，但产量很少，主要用于日本本土的防御【6】。

这些炮战车在战场上的实际效果受到数量少、性能落后等因素的限制，未能对二战的整体战局产生重大影响。