Kor Marin Amerika Syarikat menggunakan pesawat ini semasa Pertempuran Midway. Pasukan Marin di Midway kehilangan 15 daripada 25 pesawat Buffalo yang ditugaskan untuk menentang pasukan yang menyerang Pulau Midway apabila mereka bertembung dengan pesawat Mitsubishi Zero yang berperanan sebagai pengiring pasukan penyerang. Kesudahannya, Brewster Buffalo mendapat reputasi yang tidak baik di kalangan juruterbang Kor Marin.

Sebenarnya, sebab kekalahan adalah disebabkan oleh keusangan reka bentuk pesawat model F2A-3 itu sendiri, kurangnya pengalaman juruterbang Marin yang bertempur hari itu, bilangan pesawat Jepun yang jauh lebih banyak daripada pesawat Buffalo yang menentang mereka dan pengalaman tempur juruterbang Mitsubishi Zero yang jauh lebih meluas. Pertempuran Midway merupakan kali terakhir pesawat Buffalo digunakan oleh Amerika Syarikat di dalam pertempuran. Selebihnya dipulangkan ke Amerika Syarikat dan dijadikan pesawat latihan sahaja.

Hans Wind membuat analisis pertempuran dan kesilapan yang dilakukan oleh juruterbang Amerika semasa Pertempuran Midway dan menulis manual tempur untuk pesawat Brewster Buffalo yang menggariskan taktik yang boleh digunakan untuk memaksimumkan keupayaan pesawat Brewster Buffalo ini. Manual ini digunakan dengan meluas oleh Ilmavoimat, (Tentera Udara Finland) dan berjaya menjuarai pertempuran udara.