Affecté brièvement au Bataillon de l'air no 127, il retourne à l'école de Châteauroux en mai 1940 au moment où cette unité se replie, d'abord à Tarbes puis à Argelès-sur-Mer où les hommes apprennent la signature de l'armistice[3]. Désireux de poursuivre la lutte, il embarque à Port-Vendres en compagnie de son frère Marcel pour se rendre à Oran[1]. Arrivé sur place, il est arrêté par le régime de Vichy, parvient à s'évader et se rend à Casablanca le 28 juin 1940. De là, il rejoint Gibraltar où il prend un bateau pour rejoindre l'Angleterre[3].
À partir de l'été 1943, Arnaud Langer et le groupe Lorraine participent à des opérations dans le ciel français. Le 16 août, avec le navigateur Pierre Mendès-France et le radio-mitrailleur René Bauden, il effectue un assaut contre Denain[1]. Le 3 octobre, il dirige l'un des trois groupes de Douglas A-20 Havoc bombardant en rase-mottes une usine électrique de Chevilly-Larue[2]. Opérant de plus en plus loin dans les lignes ennemies, le groupe Lorraine bombarde des objectifs en territoire allemand.
Le 25 janvier 1944, Arnaud Langer est blessé aux yeux lors de l'éclatement du hublot avant[3]. Presque aveugle, il continue de piloter l'avion et ramène indemne l'équipage, avec l'aide de son observateur, Romain Gary, lui aussi blessé, qui relate ce fait dans son livre La Promesse de l'aube[3],[4]. Cette version est peut-être romancée par Gary : l'opérateur radio, René Bauden, prétend que la blessure reçue par Romain Gary ne lui aurait pas permis de ramener l'appareil à sa base et aurait causé son évanouissement.
Promu lieutenant en mars 1944, il prend part aux opérations du débarquement de Normandie. À l'issue de la guerre, il totalise 70 missions et 200 heures de vol[1].
Après-guerre
Maintenu dans l'armée, Arnaud Langer demande à rejoindre la vie civile en septembre 1946. Il reste dans l'aéronautique.
Arnaud Langer est représenté dans le film La Promesse de l'aube, tiré du livre de Romain Gary. Il y est interprété par l'acteur franco-britannique Finnegan Oldfield.
Vital Ferry, Croix de Lorraine et Croix du Sud 1940-1942 : Aviateurs belges et de la France libre en Afrique, Paris, Editions du Gerfaut, , 286 p. (ISBN978-2-914622-92-9, BNF40050213).
Mémorial des Compagnons - 1940-1945 : Compagnons morts entre le 18 juin 1940 et le 8 mai 1945, Paris, Imprimerie nationale, .