Pēc olimpiādes Zamperīni pārorientējās tikai uz jūdzes skrējieniem, ātri vien sasniedzot vienu no augstvērtīgākajiem rezultātiem (4:07,9). Mērķis gan joprojām bija noapaļot rezultātu līdz četrām minūtēm vai pat mazāk. Viņš labi apzinājās, ka starts Berlīnē bija vien iesildīšanās pirms lielajiem panākumiem, kas viņu gaidītu 1940. gada olimpiskajās spēlēs.
Taču sapnis par dalību nākamajās olimpiskajās spēlēs izplēnēja, jo lielvalstis sāka cīņu ārpus sporta laukumiem. Arī pats Zamperīni naglenes un vieglatlētikas stadionu nomainīja pret kareivja zābakiem un dienestu ASV militārajos spēkos. 1941. gada novembrī talantīgais sportists tika nozīmēts uz gaisa spēkiem, vēlāk kļūstot par vienu no smago bumbvedēju pilotiem.
Zamperīni sēdās pie B-24 stūres, lai dotos uz Klusā okeāna floti, kur austrumu reģionā veica uzlidojumus 372. bumbvedēju eskadrona vienībā. Piedalījās daudzās misijās, kas pašas par sevi jau bija paaugstināta riska pasākums, tomēr Zamperīni gadījumā nekas nenotika kā pierasts. Viņam allaž vajadzēja vairāk nekā citiem un patika izcelties. Līdzcilvēku atmiņā īpaši palika 1942. gada decembra uzlidojums Veika salai, kad Luijs ap to meta lokus tik ilgi, kamēr iztērēja gandrīz visu degvielu un bāzes vietu Midveja atolā sasniedza, burtiski planējot.
Citā reizē Zamperīni lidmašīnai netālu no mazās Nauru salas uzbruka japāņu iznīcinātāji. Tika ievainoti vairāki apkalpes locekļi, viens nogalināts, taču Luijam apbrīnojamā kārtā stipri bojāto lidaparātu izdevās sekmīgi nosēdināt Funafuti atolā. Vēlāk kopā ar biedriem viņš lidmašīnas korpusā saskaitīja gandrīz 600 ložu un šrapneļu radītus caurumus...
Taču 1943. gada maijā veiksme no Luija tomēr novērsās.
