Les premiers M24 arrivèrent en Europe en décembre 1944 (l’US 2nd Cavalry Group reçut 34 M-24 en novembre 1944 tandis qu'en France, 17 furent livrés à la compagnie F du 2nd Cavalry Reconnaissance Battalion et à la compagnie F du 42nd Cavalry Reconnaissance Battalion et aussi au 22eme Cavalry Reconnaissance Battalion. Ils furent employés dans le secteur sud de la bataille des Ardennes en décembre 1944). Deux d'entre eux ont participé au bataille des Ardennes avec le 740th Tank Battalion de l’US First Army. Les M24s avaient été prévus pour remplacer les M5, qui étaient principalement employés pour surveiller les flancs des forces blindées principales. Ils remplacèrent lentement les M5, si bien que vers la fin de la guerre beaucoup de divisions blindées étaient encore principalement équipées du M5. Quelques divisions blindées n'ont reçu leur premier M24 que juste après la fin de la guerre. Les rapports des divisions blindées qui les ont reçues avant la fin des hostilités étaient généralement positifs. Les équipages appréciaient ses qualités en tout-terrain et sa fiabilité mécanique mais aimaient particulièrement la qualité du canon de 75 mm, bien plus efficace que le 37 mm des Stuart. Le M24 n'était pas en mesure de combattre les derniers chars allemands et son faible blindage le rendait vulnérable à tous les canons, panzerfaust ou encore panzerschreck allemands, mais son canon lui donnait plus de chance de battre en retraite sereinement lorsque la situation devenait critique. La contribution du M24 à la victoire finale fut insignifiante, car ils sont arrivés trop tard et trop peu nombreux pour remplacer efficacement les M5 dans les divisions blindées.
Durant la guerre de Corée, les M24 furent les premiers chars américains à combattre les T-34 coréens. Le M24 faisait pâle figure contre ceux-ci, meilleurs dans tous les domaines. Ils furent néanmoins plus efficaces lorsqu’ils furent cantonnés à des taches de reconnaissances avec l’arrivée des chars moyens M4 Sherman et lourds M26 Pershing puis M46 Patton.
M24 employé par les français durant la guerre d'Indochine.
Comme d'autres réalisations efficaces de la Seconde Guerre mondiale, le M24 a été fourni à beaucoup d'armées autour du globe et a été employé dans des conflits locaux longtemps après qu'il eut été remplacé dans l'US Army par les M41 Walker Bulldog. La France employa des M24 durant la guerre d’Indochine dans des missions de soutien d'infanterie, avec de bons résultats. Certains combattirent au cours de la bataille de Dien Bien Phu. En décembre 1953, 10 Chaffee furent démontés et transportés par avion pour fournir un appui-feu à la garnison. Ils tirèrent environ 15 000 obus au cours du siège avant que les Viet Minh ne capturent le camp en mai 1954. Ce char fut observé une dernière fois en action lors de la troisième guerre indo-pakistanaise (1971), où 66 M24 Pakistanais stationnés au Bangladesh furent des proies faciles pour l’armée indienne et ses T-55, PT-76 et autres armes antichars. Bien que l'Iran et l'Irak reçurent des M24 avant la guerre Iran-Irak, il n'y a aucun compte de leur utilisation pour ce conflit.
Au milieu des années 1970, la Norvège améliora ses M24 en y installant un canon de 90 mm d’origine française avec des stabilisateurs de tir modernisés et un moteur diesel. Ils furent désignés NM-116 et servirent jusqu'à leur retrait en 1992-93.
De même, l’armée du Chili démonta le canon de 75 mm et le remplaça par un IMI-OTO de 60 mm, un Hyper Velocity Medium Support (HVMS : canon à haute vélocité), leur donnant une efficacité comparable au 90 mm précédents et utilisé jusqu’en 1999.
