D.500/D.501 näki taistelua useiden toimijoiden kanssa. Espanjan sisällissodan aikana se toimitettiin salaa Espanjan tasavaltalaisille ilmavoimille. Sen käytti myös Kiinan tasavallan ilmavoimat hyökkääviä japanilaisia vastaan toisen kiinalais-japanilaissotien aikana. 1930-luvun loppupuolella tyyppiä korvasi suurelta osin uuden sukupolven ranskalaiset hävittäjät, jotka tyypillisesti esittelivät uusia innovaatioita, kuten suljettuja ohjaamoja ja vetäytyviä alusrakenteita, ja sisälsivät suunnittelun suoran seuraajan, Dewoitine D.520. D.500- ja D.510-koneita käytettiin Ranskan ilmavoimissa toisen maailmansodan alkuvuosina, mutta jälkimmäinen pysyi käytössä Ranskan taistelun loppuun saakka ja aselevon allekirjoittamiseen 22. kesäkuuta 1940.
Ranskan ja Natsi-Saksan välillä.