15. března 1939 byl zbytek českých zemí obsazen nacistickým Německem a 16. března začleněn do Protektorátu Čechy a Morava, jehož součástí byl až do osvobození.
Už předtím, (tedy ještě za formálně nezávislého Česko-Slovenska) započala na Moravě výstavba německé exteritoriální dálnice Vídeň - Vratislav, jež měla, mimo jiné, napomoci rychlejší germanizaci Moravy.
K 1. listopadu 1940 protektorátní vláda svým nařízením č. 388/1940 Sb. z. a n., „o některých změnách obvodů zemských úřadů v Praze a v Brně“ připojila k zemi Moravské některé okrajové oblasti východních a jihovýchodních Čech v oblasti Českomoravské vrchoviny.
Ke stejnému datu vstoupilo v platnost i související vládní nařízení ze dne 26. září 1940, č. 389 Sb. z. a n., „kterým se upravují obvody a sídla některých okresních úřadů“, jímž se měnilo vymezení několika politických okresů, přičemž se jiné politické okresy rušily. Důvodem pro tyto změny byl především tlak obyvatelstva německého ostrůvku na Jihlavsku.
K Moravě tak byly připojeny soudní okresy Polná, Štoky (k němuž byla připojena východní část soudního okresu Německý Brod), jež byly začleněny do politického okresu Jihlava; soudní okres Přibyslav (k němuž byla připojena i severovýchodní část soudního okresu Německý Brod), který byl začleněn do politického okresu Nové Město na Moravě; protektorátní část politického okresu Jindřichův Hradec, který byl začleněn k nově zřízenému politickému okresu Telč (okresní úřad sem byl přeložen z Dačic, které sice ještě náležely k protektorátu, ale byly těsně u jeho hranic); a jihovýchodní část politického okresu Polička, která byla v rámci Moravy začleněna do soudního okresu Kunštát v politickém okrese Boskovice.
Koncem dubna 1942 byly práce na exteritoriální dálnici přerušeny a již nikdy se nepokračovalo v její výstavbě.
Během protektorátu prováděli nacisté na území Moravy organizovaný útisk a terorizování obyvatelstva.
Brzy po obsazení zbytku českých zemí byly vypáleny například synagogy v Brně, Jihlavě a Olomouci.
Po uzavření českých vysokých škol koncem roku 1939 byla řada vysokoškolských budov a kolejí přeměněna na věznice (například Kounicovy koleje v Brně) nebo úřadovny gestapa (například budova Právnické fakulty Masarykovy univerzity v Brně).
Za okupace se též nově objevil problém moravského separatismu a na druhé straně hranice naopak snaha sousedního Slovenského štátu těchto jevů využít, rozšířit slovenské území o podstatnou část Moravy a vytvořit tak „Velké Slovensko“.
Moravsko-slovenská společnost vyjádřila již 15. března 1939 přání připojit Slovácko k právě vzniklému Slovensku: „Moravští Slováci z kraje hodonínského, strážnického, kyjovského, hradišťského i uherskobrodského se počítají ke slovenskému národu a vítají vytvoření samostatné suverénní Slovenské republiky, jejíž suverenitu uznávají i nad krajem moravských Slováků.“ Také spolek Národopisná Morava podporoval tyto záměry. Na základě toho roku 1940 napsal slovenský premiér Vojtech Tuka memorandum Adolfu Hitlerovi, v němž tvrdil, že „na hranicích protektorátu žije půl milionu moravských Slováků bez menšinových práv a většina z nich žádá připojení ke Slovensku“. Ke Slovensku se podle memoranda měla připojit:
v užší variantě: oblast s městy Hodonín, Kyjov, Strážnice, Veselí nad Moravou, Uherský Brod, Uherské Hradiště, Otrokovice, Zlín, Hranice, Valašské Meziříčí, Vsetín a Bylnice
v širší variantě: oblast vymezená trasou Valtice-Poštorná-Chorvatská Nová Ves-Podivín-Šakvice, následně shodně s první mapou až k městu Kroměříž a odtud přes Holešov-Bystřici pod Hostýnem-Teplici nad Bečvou-Spálov-Odry
Němci nereagovali, tak sepsali slovenští politici následující rok žádost podruhé. Všechny tyto pokusy byly ukončeny, když se v červnu 1941 K. H. Frank a po něm zejména Hitler postavili ostře proti – především z důvodu zachování zbrojní výroby a také kvůli germanizačním plánům nechtěla Německá říše svému slovenskému vazalovi v této záležitosti ustoupit a moravské území mu předat.