前线战败的消息传到英国，国内各阶层人民情绪激昂，特别是对张伯伦首相的攻击更甚。1940年5月10日下午6时左右，推行绥靖政策的张伯伦向英王递交了辞呈。半小时后，以丘吉尔为首的战时内阁便宣告成立。5月13日，新首相在下院发表了施政演说，他说，我们的政策就是用上帝所能给予我们的全部才能和全部力量，同一个在邪恶悲惨的人类罪恶史上还从来没有见过的穷凶极恶的暴政进行战争。
丘吉尔受命于危难之际，出任首相是人心所向，是反法西斯战争的需要。当他成功地领导英国人民救出了溃集在敦刻尔克的英法联军，顶住了德军来自空中的狂轰滥炸，取得不列颠之战的胜利，渡过了开战以来最困难的时期，并在反法西斯战争中从一个胜利走向另一个胜利时，《星期日泰晤士报》讲出了英国人民的心里话：“丘吉尔是我们的秘密武器。”
希特勒打败法国后，便拟定了入侵英国的“海狮计划”。为保障渡海登陆作战，德军企图首先夺取制空权。德国空军元帅戈林集结了德军空军主力3个航空队和2669架飞机，战斗机和轰炸机各占一半，而英国只有700架战斗机和500架轰炸机，德国占有2：1的优势。戈林狂妄地对德陆军总司令说：“要完全摧毁英国空军，需要2-4周时间，单靠空军就能使英国屈膝投降”。
1940年7月10日，不列颠空战开始了。德国空军以英吉利海峡的护航舰队为攻击目标，并对英国南岸港口进行骚扰性攻击，目的是诱出英国战斗机加以歼灭。但英国空军不上当，每次瞄准机会以少量飞机出击，使德军元气大伤。从8月13日到9月6日，为空战第二阶段。德国空军大规模地轰炸英军机场、雷达站等设施，并寻求同英国飞机进行空中决战。在那些紧张的日子里，英伦上空整天马达轰鸣，火光闪闪，被击落的飞机拖着长长的黑烟坠入大海。此时，英国对德国本土发起反击，81架英国轰炸机突破两层高射炮火网，把炸弹投到德国首都柏林。
从9月7日到翌年5月为第三阶段，德军开始对伦敦和其他主要工业城市实施“恐怖轰炸”，企图摧毁英国工业生产，摧毁英国军民的抵抗意志。然而，英国军民越战越勇，德机的损失与日俱增，促使希特勒在1941年6月向他的陆军首脑们宣布进攻苏联的决定，10月12日，希特勒终于正式承认入侵英国失败。在“不列颠空战”中，英军以915架飞机和414名飞行员的代价摧毁了1733架德机、击毙和俘获6000名德国飞行员，取得了空战的胜利。
巴尔干半岛素为列强争夺之地，有“欧洲的火药库”之称。德、意力图占领巴尔干半岛上的阿尔巴尼亚、南斯拉夫、希腊、保加利亚、罗马尼亚等国，以控制地中海，进而夺取英国在中东和北非的殖民地，封锁苏联的黑海出口，建立进攻苏联的南方战略基地。1940年9月，德国支持罗马尼亚安东内斯夺权，并以派遣“军事使团”为幌子，占领罗战略要地和油田。匈牙利、罗马利亚政权于11月23日相继加入德日意轴心国同盟。1941年2月28日，德军进驻保加利亚。3月1日，保加入轴心国同盟
1940年10月28日，意军兵分两路对希腊实施进攻，突破了希军的边境防线，但至11月初，希军在英空军和远征军的支援下，阻止了意军的前进，随即转入反攻，12月将意军赶出希腊。1941年3月25日，德国迫使南斯拉夫政府加入轴心国同盟，遭到拒绝。4月6日拂晓，德意同时对南斯拉夫和希腊实施进攻，16日包围希腊军队主力。军事上的失利使希腊统治集团内部发生危机，首相自杀，国王乔治二世摄政，下令军队后撤。4月23日，希腊政府签署了投降书。4月27日，德军进入雅典。5月30日，德空降部队占领克里特岛，希腊国王经埃及流亡伦敦。
左：德国装甲部队在巴尔干地区横冲直撞
右：德国突袭南斯拉夫，南军士兵在投降
1940年12月9日，罗斯福接到了一封丘吉尔亲笔写的紧急信，说明英国元钱采购军用物资，请求美国拨出几千架飞机、几百万吨船只。根据美国中立法条款，交战国必须现款购买武器；而且美国中立法则规定不准美国船只航行到交战区，不准武装美国商船，并对交战国实行非军火贸易的现金购货、运输自理的“现购自运”原则。当时，孤立主义在美国根深蒂固。
面对孤立主义的强大势力，罗斯福巧妙与之进行斗争。1939年废除了武器禁运条款，通过了修改的中立法，使得武器和其他贸易一样实行“现购自运”原则。与此同时，政府向国会提交了一个法案，即众议院第1776号法案，这就是著名的《租借法》，并获得了国会的通过。该法案授权总统可以出借、出租、出售或交换军火、食品或任何“防务物品”。紧接着，美国国会又通过了一笔70亿美元的拨款以实施《租借法》的各项条款。
德军攻占克里特岛的空降战役，是第二次世界大战中唯一以空降兵为主力实施的进攻战役。克里特岛东西狭长如卧蚕状，横置于爱琴海之南。1941年4月希腊战役后，撤出希腊的部分英军与前一年10月登岛的部队会合，试图保持一个控制东地中海航路并紧逼德国巴尔干侧翼的海空据点。为消除这一隐患，并夺取该岛作为入侵中东的前进基地，德军以空降兵跨海夺岛，为此动用1个伞兵师、1个滑翔团和1个山地师共2.2万人，各种飞机约1200架。守岛的盟军约4.5万人，设防于北岸一线，主要准备对付海上入侵。
5月20日晨，德国空降兵在航空火力准备后，开始在西部的马利迈和加尼亚地区以及中部的雷西姆衣和伊腊克利翁着陆。由于兵力分散，又遭守军顽强抵抗，5000名德军空降兵伤亡惨重。当日夜间德军投入后备伞兵，夺占马利迈机场；翌日，强行机降山地步兵师，逐步将守军逼进山间。22日，德机已能自由起降，不断空运。26日夜，守军开始向南岸撤退。6月2日德军占领全岛。此役守军虽有兵力和海上优势，但因无空中掩护而受重创并被迫撤走。
左：德军卫生员在救护伞降伤员
右：一名德国伞兵成功登陆
希腊军队在投降前做作地拍照
