二战期间，89式掷弹筒是日军最为青睐的步兵武器之一。从原理上讲，可以把掷弹筒看作是简化版的迫击炮，射角大，弹道弯曲，有效射程500米左右。二战中的日本资源短缺，使用迫击炮非常奢侈；因此，日军基层军官非常推崇使用掷弹筒。
据日本昭和（1944年）步兵武器造价显示，一门89式掷弹筒价格230日元，而99式小型迫击炮要1840日元，97式轻型迫击炮4500日元，价格对比一目了然。另外，日军步兵训练手册详细介绍了89式掷弹筒的使用方式，调整好炮身角度后，拉动击发杆上的皮带即可完成击发。
89式掷弹筒全重4.7公斤左右，而同口径的迫击炮至少要6公斤，这对于步兵来说无疑是非常友好的，在作战时，掷弹筒小组的负重比重机枪组或迫击炮组轻很多，保证了良好的机动性，在步兵冲锋时可以及时提供火力支援，在抗日战争中，为中国军队制造了很大的麻烦。
抗战初期，日军实行精兵政策。据抗战老兵回忆，日军丰富经验的掷弹筒射手，在400米左右的范围内命中率能达到80%以上，我军使用捷克式机枪向日军中队射击，日军中队使用重机枪作掩护，在隐蔽处利用掷弹筒攻击我方机枪火力点，仅仅两发掷弹，我军机枪便哑了火。掷弹爆炸后声音很大，我军士兵一度以为是炮弹。
淞沪会战期间，中国第18军与日军发生了激烈的交战，其中一个旅架设的36挺重机枪暴露火力后，被日军的89式掷弹筒和92式步兵炮摧毁了32挺，剩余4挺不得不频繁移位，火力输出大打折扣。
二战期间，中国军队装备一穷二白，日军掷弹筒造让很多革命先烈流血牺牲。在工业发达、国力强大的美国面前，89式掷弹筒同样令美军苦不堪言。太平洋战争爆发后，日军很快感受到了双方在武器上的差距。
在曲射武器方面，美军M2型60毫米迫击炮装备到了连一级，最大射程1.8公里，有效杀伤距离700米左右；此外，美军的飞机和舰炮对日军造成大量杀伤，日军逐渐调整战术，将美军引入舰炮和重炮火力无法触及的岛屿腹地，利用坑道和工事，与美军展开对抗。美军不得不对各个据点逐个清扫，这个时候，掷弹筒的威力就显现出来了。
日军利用机枪作掩护，美军士兵听到枪声后立刻隐蔽，炮手则占据有利地形，使用掷弹筒对美军进行杀伤。日军工事坑道四通八达，掷弹兵可以打几炮立刻换地方，使美军无法锁定目标，采用这种战术，对美军士兵造成了重大伤亡，使美军的夺岛战争打得异常艰难。
美军在缴获日军掷弹筒后，对它的使用方法有严重的误解。掷弹筒的台座呈弧形，使用时单膝跪地，底部正好可以放在大腿上，所以美军士兵便称之为“腿上迫击炮”；再加上当时错误示范的照片广泛传播，结果有美国兵被掷弹筒的后坐力误伤，轻则脱臼，重则骨折，后来美军不得不“官宣”警告：不准将掷弹筒放在腿上开火！
在中国军队认识到掷弹筒的伤害后，决定以牙还牙，对其进行仿制，一定程度上弥补了火力不足的问题。战争结束后，由于掷弹筒存在精度差的缺陷，能不能射中全看射手的感觉和经验，不久之后，掷弹筒便退出了历史舞台。
