Первый месяц войны
1 сентября 1939 года «Гнейзенау» встретил в полной боевой готовности. С корпуса сняли герб и название, убрали пожароопасные шлюпки. В 13.25 3 сентября флот получил сигнал о начале военных действий против Англии, а уже на следующий день «Гнейзенау» вместе с еще не вполне готовым к боевым действиям «Шарнхорстом» на якорной стоянке в Брунсбюттеле (устье Эльбы) подвергся атаке 14 бомбардировщиков «Веллингтон» ВВС Британии, но без каких-либо повреждений. Зато истребители Люфтваффе сумели сбить два английских самолета. 8 сентября оба корабля прошли Кильским каналом для учебных стрельб по старому броненосцу «Гессен» и мелкого ремонта на верфи Киля. После пробного выхода в Балтийское море «Гнейзенау» 5 октября Кильским каналом вернулся в Северное море, и на нем поднял свой флаг контр-адмирал Боем.
8 октября «Гнейзенау» вместе с легким крейсером «Кельн» и девятью эсминцами вышел в море, чтобы отвлечь англо-французские силы, занятые охотой за «Дойчландом» и «Адмиралом графом Шпее». Обнаруженное британской авиаразведкой, это соединение смогло дойти только до о.Утсир около южного побережья Норвегии, а затем вернулось в Киль через Скаггерак и Каттегат. Посланные в атаку 12 «веллингтонов» цель не обнаружили. В ответ на этот выход британское Адмиралтейство послало в море свой Флот метрополии, который подвергся налетам германской авиации, также безрезультатным. В октябре к флагману наконец-то присоединился «Шарнхорст».