В первые дни проведения операции «Барбаросса» немецкие войска захватили несколько исправных бомбардировщиков Пе-2 1-й серии. Эти самолеты изучались в ряде исследовательских организаций люфтваффе. Немцам досталось значительное число «пешек», иначе они не продали бы шесть самолетов в Финляндию. Перегонять самолеты из белорусского Пинска в страну Суоми предстояло финским пилотам. «Пешки» произвели на финнов исключительно высокое впечатление, вердикт был однозначным: «Шести самолетов мало!» 19 декабря 1941 г. машины доставили в Финляндию.
Сначала самолеты направили на государственный авиационный завод (Valation Lentokonetehdas) в Тампере. Самолеты прошли здесь восстановительный ремонт, после которого получили бортовые коды финских ВВС – от «РЕ-21» до «РЕ-216». Финляндия осталась единственным государством, помимо Советского Союза, использовавшим самолеты Пе-2 в боях второй мировой войны.
Все самолеты поступили на вооружение Ilmavoimafs Pommituslenolaivue 48 (PleLv 48, бомбардировочная эскадрилья), эскадрилья базировалась на аэродроме Онтолла. Самолеты применялись прежде всего для ведения визуальной и фоторазведки , но иногда привлекались для выполнения бомбардировок объектов, расположенных на северо-западе Советского Союза.
Еще один Пе-2 1-й серии финны купили в Германии в начале 1944 г., самолет получил бортовой код «РЕ-217». В 1943 г. этот самолет выставлялся на пропагандистской выставке, которую немцы проводили в Оломоуце, Моравия. Скорее всего, самолет ремонтировался на заводе Flugzeugwerkwerke Letov AG, который был расположен в Оломоуце. В тот период «пешка» имела маркировку люфтваффе и бортовой код «NS+ВА». Финский экипаж перегнал Пе-2 к новому месту службы из Оломоуца 17 января 1944 г. Самолет не долго прослужил в составе финских ВВС – его сбили советские истребители 26 июня 1944 г. в районе населенного пункта Тали, Финляндия.
Летом 1944 г. Пе-2 из PleLv 48 вели интенсивную фоторазведку Карельского перешейка. Обычно в каждом боевом вылете финскую пешку сопровождало четыре истребителя Bf.l09G финских ВВС.
19 сентября 1944 г. Финляндия подписала перемирие с Советским Союзом. Теперь финские и советские войска принялись совместными усилиями выдавливать германские части из Лапландии. В ходе Лапландской войны один Пе-2 (РЕ-211) выполнил всего один боевой вылет: 2 октября 1944 г. в районе Рованиеми.
До окончания войны в финских ВВС дожил один Пе-2 (РЕ-211), в составе Ilmavoimat самолет налетал 264 часа, последний полет на этой машине был выполнен 4 апреля 1946 г.