Otrā pasaules kara laikā V. Čērčila darbība bija ārkārtīgi daudzveidīga: tā ietvēra gan militāro operāciju vadību, gan diplomātiju, gan Lielbritānijas iekšpolitikas problēmu risināšanu.
Pēc Francijas sagrāves 06.1940. Lielbritānija bija pret miera noslēgšanu ar Vāciju, ko piedāvāja Ādolfs Hitlers (Adolf Hitler). V. Čērčils uzstājās ar trim ļoti pazīstamām runām 13.05.1940, 04.06.1940. un 18.06.1940. Runā, kurā tika pausta apņēmība cīnīties līdz galam (We shall fight in the beaches), 04.06.1940. V. Čērčils apliecināja gatavību nekad nepadoties (we shall never surrender).
Smagas problēmas tomēr radīja Lielbritānijas bombardēšana 1940. gada vasarā un rudenī (Kauja par Angliju) un kaujas uz jūras, kuru laikā Vācijas karaflote centās izolēt Lielbritāniju no tās galvenā sabiedrotā – Amerikas Savienotajām Valstīm (ASV).
V. Čērčils politiski vadīja Otrā pasaules kara militārās kampaņas, kampaņas Ziemeļāfrikā un Itālijā un Eiropas atbrīvošanu pēc sabiedroto desanta Normandijā 06.06.1944., kā arī gaisa un jūras karu.
Galvenais Lielbritānijas un V. Čērčila sabiedrotais karā bija ASV un to prezidents F. Rūzvelts. Abu pirmā tikšanās notika 08.1940. Ņūfaundlendā, Kanādā. V. Čērčils atbalstīja militāru un politisku sadarbību ar Padomju Sociālistisko Republiku Savienību (PSRS) un tās diktatoru J. Staļinu. 1942. gadā britu valdība nonāca tuvu tam, lai atzītu Baltijas valstu inkorporāciju PSRS, bet gala rezultātā to izdevās novērst.
Kara laikā notika vairākas nozīmīgas konferences. Ļoti svarīgas pēckara pasaules attīstības lemšanā bija V. Čērčila, F. Rūzvelta un J. Staļina konferences Teherānā (28.11.–01.12.1943.), Jaltā (04.–11.02.1945.) un triju lielvalstu tikšanās Potsdamā (17.07.–02.08.1945.), kuru V. Čērčils pameta pēc sakāves vēlēšanās 28.07.1945. Šīs konferences noteica sabiedroto okupācijas zonas Vācijā un lēma par vērienīgām valstu robežu izmaiņām Eiropā. 10.1944. Maskavā V. Čērčils neformāli vienojās ar J. Staļinu par ietekmes sfēru sadali Austrumeiropā (t. s. procentu vienošanās, percentage agreement). Kaut arī tika deklarētas plašas tautu tiesības, piemēram, Jaltas konferences Deklarācijā par atbrīvoto Eiropu (Declaration on Liberated Europe) kas solīja atbrīvotajām tautām demokrātiju un tiesības lemt savu likteni, praksē Austrumeiropa nonāca komunistiskā režīma varā. V. Čērčils vēlējās atjaunot spēku līdzsvaru Eiropā ar nozīmīgu Lielbritānijas lomu, vēlējās ierobežot neizbēgamo PSRS ietekmes pieaugumu, it īpaši Austrumeiropā. Par ļoti nozīmīgu V. Čērčils uzskatīja sadarbību ar ASV, to lomu Eiropas atjaunošanā un Eiropas aizsardzībā.
Iekšpolitiski ievērojama problēma bija cīņa ar kara un brutālo bombardēšanu rezultātiem, iedzīvotāju evakuāciju. Svarīga problēma bija dažādu resursu, it īpaši pārtikas, trūkums, ko lielā mērā kompensēja ASV palīdzība, liela loma šo problēmu risināšanā bija K. Etlijam.