На 25 април 1940 г. Бривонези е назначен за командир на 5-та военноморска дивизия, състояща се от бойните кораби "Дюилио" и "Андреа Дориа", роля, която ще изпълнява до 7 ноември 1941 г. Италия влиза във Втората световна война на 10 юни 1940 г., а Бривонези командва 5-та морска дивизия в няколко мисии, включително битката за Калабрия; неговата дивизия е участвала и в
Битката при Таранто, където "Дюилио" е торпедиран и тежко повреден. През същия период Бривонези също заема за няколко месеца рангът на началник на щаба на Първия флот. След като напуска командването на 5-та дивизия през ноември 1941 г., той е назначен в Супермарина като инспектор на противопожарните сили. Той заема тази длъжност до април 1943 г.; на 1 януари 1943 г. е повишен до адмирал. Между 1940 и 1942 г. е член на Комитета за проекти за военноморски оръжия и на Висшия комитет за координация на техническите проекти. На 10 април 1943 г. Бривонези получава командването на Ионския и Южния адриатически военноморски департамент, със седалище в Таранто.