Im Juli 1941 trat der 31-jährige Dorré der neu gegründeten SS-Freiwilligen-Legion Niederlande bei und folgte damit dem Ruf für den „Kreuzzug gegen den Bolschewismus“. Nach dem Überfall auf die Sowjetunion im Juni 1941 hatte die SS-Führung entschieden, auch Freiwillige „nordischen Blutes“ zu rekrutieren. Insgesamt 22.000 Niederländer kämpften folglich in bewaffneten Formationen an der Seite der Deutschen. Der SS-Schütze Dorré war, wie viele andere, ein fanatischer Anhänger der NS-Ideologie und sah sich als Teil der germanischen Volksgemeinschaft. Nach einer militärischen und weltanschaulichen Ausbildung im ostpreußischen Arys wurde seine Legion Ende Dezember 1941 für frontverwendungsfähig erklärt und im Januar 1942 in Richtung Wolchov-Front, nördlich von Nowgorod, in Marsch gesetzt.
Dorré traf mit seiner Einheit am 1. Februar 1942 an der Ostfront ein und nahm im heute russischen Selo-Gora Quartier. Als Hitlers „Rassekrieger“ sollten sie an der Vernichtung des vermeintlich jüdischen Bolschewismus mitwirken und gleichermaßen rücksichtslos wie brutal kämpfen. Unter dem Kommando der 20. Infanterie Abteilung der Heeresgruppe Nord wurde die Einheit Teil der verbrecherischen deutschen Kriegsführung, die sich unter anderem gegen die eingeschlossene Bevölkerung in Leningrad und der Umgebung richtete. Die Kampfverbände führten nicht nur Krieg gegen die Rote Armee, sondern auch gegen die Zivilbevölkerung. Weder gegenüber sowjetischen Kriegsgefangenen, noch gegenüber Partisan*innen, oder als solche Verdächtige, hatten sie Erbarmen.
Bei einem Bunkereinsturz Ende März 1942 erlitt Dorré eine Wirbelsäulenfraktur und war fortan nicht mehr für den Fronteinsatz geeignet. Vorerst fand die Waffen-SS beim Hauptzeugamt im brandenburgischen Oranienburg für ihn Verwendung. Doch um näher bei seiner Frau zu sein – die gerade das siebente Kind erwartete –, ersuchte er um Versetzung in die Niederlande. Es folgte ein Entlassungsverfahren, da Dorré, der bereits straffällig geworden war, weder körperlich noch charakterlich geeignet für die Waffen-SS schien. Ende 1943 zog Dorré nach Amsterdam und fand beim „Arbeitsbereich der NSDAP“ Niederlande eine neue Beschäftigung. Als Mitarbeiter der Nationalsozialistischen Volkswohlfahrt (NSV) in Süd-Holland verteilte er unter anderem das geraubte Eigentum der deportierten und ermordeten niederländischen Jüdinnen und Juden an „arische“ Bombengeschädigte.
Als Anfang September 1944 die Alliierten an der südlichen Grenze der Niederlande standen, brach Panik unter den niederländischen Nationalsozialist*innen aus und Zehntausende flohen auf deutsches Gebiet. Auch der SS-Mann Dorré siedelte mit seiner Familie am 7. September 1944 ins Reich über. Cornelius Dorré arbeitete fortan für die Kinderlandverschickung (KLV) der NSV und begleitete „arische“ Kinder in KLV-Lager ins Sudetenland und nach Südsachsen. Offenbar zog die Familie dafür dann auch Ende 1944 ins sächsische Siebenlehn. Cornelius Dorré kam bei einer seiner Reisen, vermutlich im Auftrag der NSV, während der Luftangriffe auf Dresden um. Seine Frau starb im September 1945 bei der Geburt des achten Kindes.