1950 年 6 月 25 日，朝鲜战争爆发，部署在日本的双野马立即投入战斗，为进出汉城金浦机场的 C-54 和 C-47 运输机提供护航。双野马是当时美军唯一一种以日本为基地，作战半径可以覆盖整个朝鲜半岛的战斗机。1950 年 6 月 27 日，第 347 战斗机大队第 68 中队的一架 F-82G（46-383）击落一架北朝鲜的 Yak-7U，这是朝鲜战争的第一空战猎杀纪录，另外也是新成立的美国空军的首次空战得分。当天稍晚些时候，第 339 队的詹姆士.立特少校驾驶 F-82G（46-392）又击落了一架 Yak-9。
到 1951 年 11 月前，双野马广泛使用在朝鲜战场，执行护航和对地攻击任务。但是与前辈 F-51 相比，F-82 仅扮演次要角色。随着越来越多的喷气机服役，F-82 撤出战斗并逐步退役。最后一架双野马于 1953 从空军退役，美国空军从此全面进入喷气式战斗机时代。