ชาลเลนเจอร์ 2 ได้ทำภารกิจรักษาความสงบและทำการซ้อมรบมากมายก่อนที่มันจะได้เข้าสู้สนามรบจริงในการบุกอิรักเมื่อเดือนมีนาคม พ.ศ. 2546 กองพลน้อยยานเกราะที่ 7 จากกองพลยานเกราะที่ 1 ของสหราชอาณาจักรได้เข้าร่วมรบพร้อมชาลเลนเจอร์ 2 จำนวน 120 คัน รถถังแสดงบทบาทสำคัญในการล้อมเมืองบาสรา ด้วยการยิงสนับสนุนให้กับกองกำลังของอังกฤษ ความสามารถของรถถังทำออกมาได้ดีเยี่ยมและปัญหาที่พบในการซ้อมรบก่อนหน้าได้รับการแก้ไขอย่างทันท่วงที

ในช่วงการบุกอิรักในปีพ.ศ. 2546 ไม่มีรถถังชาลเลนเจอร์ 2 คันใดถูกทำลายโดยข้าศึก มีเพียงหนึ่งคันเท่านั้นที่ถูกระเบิดจากระเบิดแสวงเครื่อง โชคร้ายที่รถถังคันดังกล่าวไม่ได้ติดตั้งเกราะ"ดอร์เชสเตอร์" ทำให้พลขับได้รับบาดเจ็บ ในการปะทะกันครั้งหนึ่งในบริเวณเมือง รถถังชาลเลนเจอร์ 2 คันหนึ่งถูกโจมตีด้วยปืนกลและอาร์พีจี ช่องมองของพลขับถูกทำลายและช่องมองที่เหลือถูกทำลายในขณะที่กำลังล่าถอย ทำให้ตีนตะขาบของรถถังตกลงไปในคูน้ำ รถถังถูกยิงด้วยอาร์พีจี 14 ลูกในระบะประชิดและถูกยิงด้วยอาวุธต่อต้านรถถังมิลานอีกหนึ่งลูก[8] ลูกเรือทั้งหมดรอดชีวิตอย่างปลอดภัยภายในรถถังและได้รับการช่วยเหลือในเวลาต่อมา หลังจากการซ่อมแซมนานหกชั่วโมงรถถังคันดังกล่าวจึงกลับมาใช้งานได้ ในอีกเหตุการณ์หนึ่งมีรถถังชาลเลนเจอร์ 2 ที่ถูกยิงด้วยอาร์พีจีถึง 70 ลูกแต่สามารถรอดมาได้[9]

ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2549 ที่อัล-อะมาราห์ อาร์พีจี-29 ลูกหนึ่งได้ยิงทะลุเข้าส่วนหน้าของรถถังบริเวณห้องคนขับ ทำให้พลขับเสียเท้าทั้งสองข้างและมีลูกเรืออีกสองคนได้รับบาดเจ็บ แต่พลขับสามารถเข้าเกียร์ถอยหลังและถอยกลับไปที่ค่ายที่ห่างไป 2.4 กิโลเมตรได้ เหตุการณ์ดังกล่าวไม่ถูกประกาศสู่สาธารณะจนกระทั่งถึงเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2550 โดยทางกระทรวงกลาโหมอังกฤษได้ออกมากล่าวว่า "เราไม่เคยอ้างว่าชาลเลนเจอร์ 2 นั้นไม่สามารถถูกเจาะทะลุได้"[10][11]

มีรถถังชาลเลนเจอร์ 2 สองคันที่ได้รับความเสียหายและอีกหนึ่งคันถูกทำลาย:

• 25 มีนาคม พ.ศ. 2546 – เกิดเหตุการณ์ยิงกันเองในบาสราที่มีชาลเลนเจอร์ 2 หนึ่งคันจากกองกำลังแบล็ค วอชท์ (กรมรถถังรักษาพระองค์ที่ 2) และชาลเลนเจอร์ 2 อีกหนึ่งงคันจากกองพลหอกราชินีปะทะกันหลังจากเข้าใจผิดว่าเป็นศัตรู รถถังคันแรกได้ยิงเข้าใส่ช่องผู้บัญชาการรถถังของรถถังคันที่สอง ทำให้สะเก็ดกระสุนร้อนกระเด็นเข้าไปในส่วนป้อมปืนที่มีกระสุนอยู่และทำให้เกิดการระเบิดจนทำลายรถถังและสังหารลูกเรืออีกสองคน ซากของรถถังถูกทำลายทิ้ง เป็นชาลเลนเจอร์ 2 เพียงคันเดียวที่ถูกทำลายโดยสิ้นเชิงขณะปฏิบัติหน้าที่[12]
• 6 เมษายน พ.ศ. 2550 – ที่เมืองบาสรา ประเทศอิรัก รถถังคันหนึ่งถูกเจาะทะลวงด้วยไออีดีที่ด้านใต้รถ ทำให้พลขับเสียนิ้วเท้าสามนิ้วและทหารอีกหนึ่งนายได้รับบาดเจ็บเล็กน้อย[13]

เพื่อที่จะป้องกันเหตุการณ์เหล่านี้ในอนาคต รถถังชาลเลนเจอร์ 2 จึงได้รับการยกระดับที่มีเกราะแบบใหม่และเกราะเสริมที่ผลิตโดยบริษัทราฟาเฟล แอดวานซ์ ดีเฟนซ์ ซิสเทมส์ของอิสราเอล[14] ปัจจุบันเมื่อใช้ในปฏิบัติการ ชาลเลนเจอร์ 2 จะได้รับการติดตั้งให้เป็นระบบมาตรฐานมากขึ้นและเสริมด้วยการยกระดับของเกราะและระบบอาวุธ