Il C-47 fu il principale aereo da trasporto alleato e il suo impiego nella versione trasporto truppe denominata C-53 Skytrooper fu determinante, ad esempio, durante l'Operazione Overlord in Normandia, dove trasportò ogni tipo di materiali, di rifornimenti e lanciò truppe aviotrasportate. Venne anche impiegato come velivolo traino per i pesanti alianti cargo CG-4 Waco (utilizzati anche nel operazione Overlord), e per il traino di particolari versioni di C-47 prive di propulsione. Grazie alla sua "pulizia" aerodinamica infatti, il C-47 aveva anche buone caratteristiche nel volo planato; fu quindi sviluppata una versione "aliantistica" chiamata XCG-17: per il decollo era trainato in quota da un normale C-47, e rimaneva al traino per tutta la durata del volo fino all'atterraggio, che era invece autonomo; dato che si trattava di un normale C-47, con gondole motori e motori ma con carenature al posto delle eliche, in caso di necessita poteva essere velocemente riconvertito alla normale versione a decollo autonomo. C-47 furono utilizzati per il trasporto aereo e l'approvvigionamento con lanci di materiale, delle forze americane durante l'accerchiamento nella battaglia di Bastogne.
Il aereo è stato senza dubbio di vitale importanza per il successo di molte campagne alleate, in particolare a Guadalcanal e nelle giungle della Nuova Guinea, ma anche in Birmania dove solo il C-47 (e la sua versione navale, la R4D) ha reso possibile per le truppe alleate contrastare la mobilità delle truppe dell'esercito giapponese. Nel Pacifico, i C-47 sono stati anche utilizzati per trasferire i soldati in servizio al fronte fino alle retrovie ed al rientro negli Stati Uniti.
Viene attribuita al generale Eisenhower la affermazione secondo la quale i veicoli fondamentali per la vittoria degli alleati erano stati, insieme alle Jeep e ai mezzi da sbarco, proprio i C-47.