Вследствие безотлагательности потребности Королевских Военно-Воздушных сил в B-24 только один из семи самолетов для эксплуатационных испытаний YB-24 (серийный номер № 40-702) был поставлен USAAС. Остальные шесть были переданы Великобритании. Поставленный USAAF в мае 1941 года YB-24 имел улучшенную защиту и протектированные топливные баки. USAAC YB-24 был позже повторно обозначен как B-24 и провел всю службу в Army Air Corps Ferry Command Training School. 

USAAF получили первый B-24A в июне 1941 года. Между 16 июня и 10 июля 1941 года фактически было поставлено девять B-24A с серийными номерами 40-2369/2377. Остальные B-24A были или переданы Великобритании или доработаны на сборочной линии до более поздних вариантов типа B-24C и B-24D. B-24A был вообще подобен Liberator I RAF, кроме вооружения, состоявшего из шести 12,7-мм пуле-метов и спаренного 7,62-мм пулемета в хвостовой установке. 

Чаще всего эти самолеты использовались USAAC в той же самой роли, что и LB-30A в RAF - в качестве дальних транспортных самолетов. B-24 Ferry Command были окрашены в ранний камуфляж RAF - верхние поверхности пятнами неправильной формы темно-зеленого и темно-коричневого цвета, нижние поверхности окрашивались в черный цвет. До вступления США во Вторую Мировую войну самолеты несли большие изображения американского флага по сторонам в передней части фюзеляжа и на верхней части фюзеляжа. Два B-24A (№ 40-2373 и № 40-2374) использовались в сентябре 1941 года для визита Гарримана (Harriman) в Москву через Великобританию. Последний участок маршрута полета на Москву составлял 3150 миль, которые были пройдены без посадки. Из Москвы один из B-24A совершил перелет назад в Вашингтон вокруг земного шара через Ближний Восток, Индию, Сингапур, Дарвин, Port Moresby, Wake Island, и Гавайские острова. Другой B-24A возвратился в США через Каир, Африку, Южную Атлантику и Бразилию. 

Два других B-24A USAAF были предназначены для секретного полета с разведывательными целями над японскими базами в южных районах Tихого океана. Прежде чем этот полет был выполнен Япония объявила США войну. Один из B-24A (№ 40-2371) предназначенных для этого полета был разрушен на земле в Hickham Field во время налета на Перл-Харбор.

Версии Liberator, заказанной RAF в 1941 году непосредственно на Consolidated было дано обозначение Liberator II. Вариант был специально разработан с учетом специфических требований заказчика и не имел аналога для USAAF. Для RAF заказывалось 165 самолетов с серийными номерами AL503/AL667, но фактически изготовили только 140 машин. Они служили в трех Sqdn командования береговой обороны RAF и двух Sqdn бомбаpдиpовочного командования RAF. Сразу после нападения на Перл-Харбор USAAF реквизировали 75 Liberator II из заказа RAF. По некоторым причинам, они числились в списках USAAF под обозначением LB-30 (первоначальное экспортное обозначение для Liberator) и сохранили серийные номера RAF. 

Пятнадцать бомбардировщиков LB-30 USAAF были направлены на остров Ява в начале 1942 года для усиления 19-й бомбаpдиpовочной группа, укомплектованной B-17 в тщетной попытке остановить японское наступление. Эти самолеты были спешно оборудованы позади крыла механизированной надфюзеляжной турельной установкой Martin с двумя 12,7-мм пулеметами вместо турельной установки Boulton-Paul с четыремя пулеметами на версии для RAF. В хвостовой части установили спаренный 12,7-мм пулемет. В носовой части под фюзеляжем и в боковых окнах в хвостовой части установили по одному 12,7-мм пулемету. Хвостовой пулемет был расположен в туннеле в нижн-ей задней части фюзеляжа и вел огонь вниз через люк. По сторонам фюзеляжа в нижней части были выполнены смотровые окна. Была сохранена схема камуфляжа RAF со знаками отличия USAAF.

Базировавшиеся на Яве LB-30 стали первыми Liberator США принявшими участие в боевых действиях. Один был разбит в США до вылета на Яву, еще один совершил вынужденную посадку при перелете и еще один был поврежден в результате несчастного случая в США. Liberator, которые благополучно достигли Явы, участвовали в многочисленных налетах на острова Целебес и Суматра, а также против высадки японцев в Bali. К концу февраля положение союзнических сил на Яве стало ненадежным и уцелевшие LB-30 были эвакуированы в Австралию. Два LB-30, сохранившихся в Австралии до 1944 года были переоборудованы в транспортные самолеты C-87. 

17 LB-30 были оборудованы в Канаде радаром и развернуты в Латинской Америке в составе 6-й бомбаpдиpовочной группы для защиты Панамского канала. Три LB-30 были направлены в Аляску в состав 28-й смешанной группы для действий противодействия высадке японских войск на Алеутские острова. 

LB-30, которые не использовались как бомбардировщики были переоборудованы в транспортные самолеты и назначены в 7-ю воздушную армию на Tихом океане. Все вооружение было удалено, носовая и хвостовая части были закрыты обтекателями. По сторонам фюзеляжа были выполнены окна, а в хвостовой части прорезали грузовой люк.

Только 46 из реквизированных LB-30 состояли на службе в USAAF или как бомбардировщики или как транспортные самолеты. Из оставшихся 29 шесть были потеряны в результате несчастных случаях в течение первых шести недель их службы и 23 были в конечном счете возвращены RAF. 
B-24C был временной версией самолета для загрузки поточной линии до появления полностью боеспособного Liberator. В конце 1941 года USAAF были поставлены девять B-24C. Все самолеты использовались для обучения экипажей и различных испытаний и не принимали участия в боевых действиях. Они были повторно переобозначены как RB-24C, где литера R обозначала "restricted from combat use" - "ограниченно годен для боевого применения". B-24C был быстро вытеснен с поточной линии первой полностью боеспособной версией B-24D.

Первыми B-24D отправленными в июне 1942 года за рубеж были 23 Liberator Halverson Provisional Group (HALPRO) под командованием полковника Гарри А. Халверсона (Harry A. Halverson). Целью этой группы была бомбардировка Японии с баз в Китае. Они должны были перелететь на базы в Китае через Африку, Ближний Восток, Ирак и Индию. Но часть задержали на Ближнем Востоке для действий против африканского корпуса Роммеля. Самолеты приняли участие в единственном налете на нефтяные промыслы и нефтеперерабатывающие заводы в Плоешти (Ploesti) в Румынии. Тринадцать самолетов отряда Халверсона выполнили первый налет на Плоешти 11-12 июня 1942 года. Этот налет стал первой стратегической бомбардировкой выполненной в ходе Второй Мировой войны самолетами наземного базирования USAAF. Чтобы достигнуть Плоешти Liberator взлетели с базы RAF в Fayid в Египте и пролетели через Средиземное море, Грецию и Болгарию. Появление самолетов стало полностью внезапным для немцев. Каждый Liberator сбросил 4000 фунтовую бомбовую нагрузку с высоты 10000 футов через слой облаков. Семь самолетов возвратились на базу в Ираке, два приземлились в Сирии и четыре в Турции, где они были интернированы. Ущерб от бомбардировки был крайне незначителен и только подстегнул немецкое командование к более тщательной противовоздушной защите Плоешти - одного из главных топливных источников Германии. Отряд Халверсона так и не достиг баз в Китае. После налета на Плоешти подразделение осталось в Ближнем Востоке для действий против Роммеля и в октябре 1942 года вошло в состав 1-й бомбардировочной группы. 

Возможно, наиболее известным налетом Liberator, был налет 1 августа 1943 года на Плоешти. Для этой операции 44-я, 93-я и 389-я бомбаpдиpовочные группы 8-й воздушной армии был направлены в Ливию для соединения с B-24D 98-й и 376-й бомбаpдиpовочных групп 9-й воздушной армии. В составе этих пяти групп было 177 B-24D. Цель - Плоешти - была более чем в тысяче миль от баз USAAF в г.Бенгази (Bengazi). Каждый самолет нес 3100 американских галлонов топлива и 5000 фунтов бомб. По плану полет до цели совершался на низкой высоте (50:300 футов) для избежания обнаружения. На каждом ведущем самолете был установлен дополнительный носовой пулемет и были немного изменены надфюзеляжные турельные установки для стрельбы по наземным целям. Радиооператору и бортинженеру выдали автоматы Thompson для стрельбы по наземным целям из боковых окон. Командующий операцией генерал Льюис Бреретон (Lewis Brereton) (командующий ВВС частей генерала Дугласа МакАртура (Douglas MacArthur) на Филиппинах) предупредил, что потери самолетов могут достичь 50 процентов.

179 B-24D взлетели 1 августа 1943 года. Неприятности начались сразу после взлета. Самолет ведущего штурмана внезапно потерял управление и стал снижаться по спирали к морю и был вынужден прекратить полет. Погода над Грецией оказалась хуже ожидаемой и вынудила Liberator разбить плотный строй. Ведущий самолет неправильно определил направление и самолеты полетели в сторону Бухарес-та. Из-за этого был частично потерян элемент внезапности налета. Плотность и точность зенитного огня над Плоешти была очень высокой. Liberator атаковали на такой низкой высоте, что их стрелки вели поединки с экипажами самолетов противника на земле. Многих Liberator были опалены и покрыты копотью от горящего нефтеочистительного завода. Bf.109 Luftwaffe и румынские истребители IAR-80A оказали сильное сопротивление атакующим самолетам.
Из 179 взлетевших B-24D 14 были вынуждены прервать полет, 43 было сбито, 15 приземлились на запасных аэродромах и восемь приземлилось в Турции, где они были интернированы. На базу вернулось только 99 самолетов. 56 из них имели различные повреждения. Из семи комплексов очистительного завода два были тяжело повреждены, два были выведены из строя, по крайней мере, на шесть месяцев, два получили только легкие повреждения и один не был атакован. За героизм во время налета пять человек были награждены Медалью Чести (Medals of Honor), три из них - посмертно.

Наиболее широкое применение Liberator нашли на Тихоокеанском ТВД. В конце 1942 года устаревшие LB-30 на Tихом океане были заменены B-24D. К 1943 году Liberator почти полностью заменили на Tихом океане тяжелый бомбардировщик B-17 Fortress. Liberator безраздельно господствовали на Tихом океане до прибытия в середине 1944 года B-29 Superfortress.