Møtte til tjeneste på Terningmoen ved krigsutbruddet. Tjenestegjorde i stabskompaniet som sjef for bombekastetroppen. Var i områdene Elverum, Kongsvinger og Østerdalen. Deltok i aktiv kamp på Midtskogen, Skarnes, Røsta og Kroken før han avsluttet tjenesten på Tynset. Unngikk å havne i krigsfangenskap.
Etter felttoget gikk fenrik Øyen over til motstandsarbeid og ble kjent for sitt arbeid. Han tilhørte Milorgs distrikt 13, og i 1944 ble han våpensjef i Milorg distriktet Stor-Oslo. Før krigen hadde fenrik Odd Toralf Øyen begynt på medisinstudier som han måtte avbryte på grunn av andre verdenskrigs begynnelse. Derfor fullførte han grunnleggende offisertrening og ble innen 1940 utdannet fenrik. Etter krigens slutt tok han opp medisinstudiene og var uteksaminert i 1946. Deretter fulgte en rekke markante sanitetsstillinger både innen- og utenlands i katastrofe- og krigssoner. For sitt arbeid og krigsdeltakelse mottok han en rekke dekorasjoner. Blant dem var Deltagermedaljen med rosett, St. Olavsmedaljen med ekegren, utnevnt ridder av 1. klasse av St. Olavs Orden, og sist men ikke minst, ridder av 1. klasse av Vasaordenen for sine handlinger i Kongo.