Nel settembre 1939 fu richiamato in servizio dalla Direzione Sanità Militare di Firenze, partì da Napoli per sbarcare a Derma il 19 settembre, con l'84º Reggimento fanteria "Venezia" per il battaglione della 4ª Divisione CC. MM., passando poi al 204º Battaglione Mitraglieri. Nei sei mesi dal giugno al dicembre 1940 il Donati partecipò alle operazioni di guerra con il 204º Battaglione Mitraglieri nei territori di guerra della Libia.