En 1939, il intègre l'état-major au centre des services de la marine de guerre de Hambourg. Après la campagne de France, il est transféré au centre de Boulogne-sur-Mer. Le , il est nommé commandant de la défense côtière de Boulogne-sur-Mer. Du au , il est au commandement des défenses de l'intégralité du Pas-de-Calais, bien que celles-ci ne voient le feu qu'à partir du . Il fut ensuite placé au commandement de la festung (forteresse) de Dunkerque, Festung Dünkirchen. Il fut à la tête des forces allemandes lors du long siège de la ville, Frisius avait entretemps été nommé vice-amiral le .
Frisius réussit une défense tenace et efficace de Dunkerque. Dans un contexte d’effondrement accéléré des forces allemandes en Europe, il réussit à maintenir un bon niveau de moral et d'efficacité au sein de ses troupes. La dernière opération offensive allemande en France fut la contre-attaque qu'il lança contre les troupes alliées qui encerclaient la poche à l'aube du 5 avril 1945. Bien qu'infructueuse, elle fut suffisamment puissante pour causer des difficultés aux Alliés. Frisius signa la capitulation sans condition de la ville le , le lendemain de la victoire alliée. Il fut détenu comme prisonnier de guerre à Island Farm, dans le sud du Pays-de-Galles, le camp spécial 11 de Bridgend jusqu'à sa libération le .
« WARNUNG ! An die deutschen Truppen in DÜNKIRCHEN ! Eure letzte Gelegenheit, Euch der Heeresgruppe Montgomery anzuschliessen, ist bald vorüber. Zeigt weisse Fahnen über Euren Stellungen ! Zur Besprechung der Übergabe wird Admiral Frisius oder ein beglaubigter Vertreter durch die alliierten Linien gelassen. ZG 130 »
« AVERTISSEMENT! Aux troupes allemandes à Dunkerque ! Votre dernière opportunité de rejoindre le groupe d'armées Montgomery sera bientôt terminée. Montrez des drapeaux blancs sur vos positions ! L'amiral Frisius ou un représentant accrédité sera autorisé à traverser les lignes alliées pour discuter de la passation de pouvoir. ZG130 »