Po vstopu ZDA v drugo svetovno vojno je O'Neil sodeloval pri obrambi atolov pred možnim japonskim napadom, ki se je dejansko zgodil med 4. in 7. junijem 1942. Za njegovo vlogo v bitki na Midwayju.
O'Neil je bil odlikovan z bronasto zvezdo z borbenim "V". 7. avgusta 1942 je bil povišan v začasni čin podpolkovnika.