Після окупації Польщі у 1939 році Львів опинився в складі СРСР. Польські установи реорганізовали, а Оссолінеум перетворили на нову бібліотечну структуру під контролем радянської академічної системи. Хранитель однієї з найбільших культурних колекцій Польщі став працівником установи, підпорядкованої чужій ідеології. Музей ім. Любомирських ліквідували, а скарби Оссолінеуму почали розподіляти між іншими львівськими музеями. Траплялося, що цінні артефакти зникали без сліду.
Чергова криза почалася у 1941 році, коли Львів зайняли німецькі війська. Нацистська адміністрація швидко зацікавилася мистецькими скарбами міста. Ґембаровича призначили керівником державної бібліотеки Лемберга (Львова), до складу якої увійшли колекції Оссолінеуму, університетської бібліотеки та бібліотеки Баворовських. Із фондів і музеїв почали вилучати твори мистецтва – передусім графіку, живопис та стародруки.
Рукопис Станіслава Реймонта «Селяни», евакуйований у німецьких ящиках у 1944 році, фот. Бібліотека Оссолінеум у Вроцлаві
Серед перших вимог окупаційної влади була передача німцям робіт Альбрехта Дюрера, що зберігалися у фондах Оссолінеуму. Ґембарович намагався чинити опір, наскільки це було можливо за тодішніх умов. Він затягував виконання наказів, шукав способи зберегти бодай частину колекцій, організовував переміщення фондів. Професор приймав приватні зібрання польських учених, які змушені були залишати Львів, а також книжки, що опинялися під загрозою знищення через евакуації або руйнування будівель. У 1943 році його співробітники перенесли до Оссолінеуму близько 100 тисяч книг університетської бібліотеки, приміщення якої зайняли німецькі війська. Ґембарович називав це подвигом, адже люди переносили книжки вручну, без транспорту, за несприятливої погоди.