W czasie kampanii wrześniowej 1939 dowodził Suwalską Brygadą Kawalerii, wchodzącą w skład Samodzielnej Grupy Operacyjnej „Narew”. Czasowo, w dniach 9-10 września, sprawował dowództwo SGO „Narew”. W tych dniach Brygada uczestniczyła w ciężkich walkach pod Zambrowem. 11 września objął dowodzenie Grupy Operacyjnej Kawalerii, w skład, której weszła Suwalska BK i Podlaska Brygada Kawalerii. Wyprowadził następnie grupę z okrążenia i przebił się do Puszczy Białowieskiej, gdzie 20 września zreorganizował grupę w Dywizję Kawalerii „Zaza”, nazwaną tak od jego pseudonimu. Dowodząc dywizją usiłował w walkach przebić się na południe, celem połączenia z pozostającymi siłami polskimi. W ostatnich dniach września 1939, podporządkował Dywizję Samodzielnej Grupie Operacyjnej „Polesie”, dowodzonej przez gen. bryg. Franciszka Kleeberga. W składzie SGO „Polesie” wziął udział w ostatnich walkach kampanii wrześniowej, pod Kockiem. Po kapitulacji 6 października 1939, gen. Zygmunt Podhorski dostał się do niewoli niemieckiej. Przez wielu historyków jest oceniany jako jeden z najlepszych polskich dowódców kampanii.