Вскоре Бёрджесса и Филби направляют в разведывательно-диверсионную школу для подготовки агентов-диверсантов в Брикендонбери-холл, бывшем школьном здании, расположенном неподалеку от Хартфорда. Среди преподавательского состава здесь было немало интересных личностей, например, майор Джордж Хилл (George Alexander Hill), который в 1917–1918 годах принимал активное участие в различных операциях британской разведки в Москве, где сотрудничал с Брюсом Локкартом (Sir Robert Hamilton Bruce Lockhart), с января по сентябрь 1918 года главой специальной британской миссии при Советском правительстве и участником «заговора послов». Кроме того, в своё время Хилл был другом Сиднея Рейли (Sidney George Reilly).
В 1941 году Хилл был направлен в качестве руководителя союзнической миссии SOE/SIS в Москву. По воспоминаниям Филби, чекисты восприняли это назначение с восторгом. В Москве были подписаны два соглашения между SOE (Управление специальных операций, куда вошла и Секция D SIS) и НКВД СССР по координации саботажа и пропаганды в оккупированных нацистами европейских странах. Совместные операции включали в себя заброску англо-советских агентов в европейские страны (операция Pickaxe). По утверждению Хилла, он также написал учебник по партизанской войне для советских партизан. Хилл вернулся в Лондон летом 1945 года в чине бригадного генерала.
«Единственная неприятность, которая случилась со мной в этот период, была потеря револьвера, — пишет в своих воспоминаниях Филби. — Его украли из кармана на дверце служебного автомобиля, которым я пользовался в личных целях в Сохо. С чувством вины я доложил о потере офицеру, который выдавал оружие. Он спросил, расписывался ли я за пистолет, и я, боясь, что мой ответ еще больше усугубит мою вину, ответил, что нет. Его ответ был краток: “О.К., забудь об этом, понял?” — и он занялся более важным делом».
13 июня 1940 года секретарь Кабинета министров лорд Хэнки (Maurice Pascal Alers Hankey, 1st Baron Hankey) по поручению премьер-министра Уинстона Черчилля обратился к Секции D и отделению Военного министерства MI(R), отвечавшему за ведение партизанской войны, с предложением об их объединении. К ним добавили департамент Форин-офис EH (военная пропаганда и ведение психологической войны). 22 июля приказом Кабинета министров было образовано Управление специальных операций (SOE), после чего Черчилль заявил: «А теперь подожгите Европу» (And now set Europe ablaze).
В результате Филби отправился «поджигать Европу» в школе подготовки SOE в Бьюли (Beaulieu) в графстве Хэмпшир, а Бёрджесс, который в сентябре 1940 года был арестован за вождение автомобиля в нетрезвом виде, оказался без работы. В январе 1941 года он вернулся на ВВС, где продолжил работать в прежней должности.
Вместо него сотрудником британской спецслужбы — контрразведки МИ-5 — стал Энтони Блант. Он вступил в британскую армию после того, как 3 сентября 1939 года Великобритания объявила войну Германии, служил во Франции в военной разведке (Intelligence Corps) и в мае 1940 года участвовал в эвакуации из Дюнкерка, в результате которой в Британию было вывезено 198 229 британских военнослужащих и 139 997 — французских. В МИ-5 он стал участником операции «Ультра» (Ultra) по дешифровке данных перехвата немецких радиоэлектронных сообщений, зашифрованных немецкой щифровальной машиной «Энигма». По виду она была похожа на пишущую машинку с обычной клавиатурой. В верхнюю панель «Энигмы» были вмонтированы 3 ротора. Их начальное положение, изменяемое каждые сутки, — это и был ключ. Текст, который нужно было зашифровать, печатался прямо на «Энигме». При этом каждый символ автоматически заменялся другим, в результате чего сообщение выглядело как случайный набор букв и затем отправлялось по рации с помощью азбуки Морзе. Принявший сообщение оператор, имевший такую же «Энигму», устанавливал роторы в ту же начальную позицию, печатал на машинке непонятный набор букв и получал расшифрованный текст. Однако к концу 1940 года код «Энигмы», то есть алгоритм замены символов, был взломан в главном шифровальном подразделении Великобритании — Правительственной школе кодов и шифров (Government Code and Cypher School, GC&CS), расположенной в Блетчли-Парке. Материалы дешифровки поступали только начальникам разведслужб британской армии и главе МИ-6 сэру Стюарту Мензису. В остальные инстанции направлялись только распоряжения, основанные на сведениях, полученных в ходе операции «Ультра». Но и они составлялись так, чтобы немцы не смогли догадаться, что они получены в результате расшифровки данных «Энигмы». Особенно дозированная информация передавалась Советскому Союзу, который хотя и являлся союзником по антигитлеровской коалиции, но продолжал оставаться геополитическим соперником Великобритании.
Нужен был свой человек в Блетчли-Парке. Им стал Джон Кернкросс (John Cairncross), ещё один член «Кембриджской пятёрки». Энтони Блант завербовал его в 1936 году и в январе 1937 года познакомил с Арнольдом Дейчем. Кернкросс получил псевдоним Лист (Liszt).
Он родился 25 июля 1913 года в городе Лесмэхейгоу, графство Ланарк, в Шотландии. После окончания школы он учился в Университете Глазго и Сорбонне, затем изучал французский и немецкий языки в Тринити-колледже в Кембридже. В 1936 году по результатам госэкзамена Кернкросс занял первое место по списку министерства внктренних дел и первое место — по списку Форин-офис, где он и начал свою службу, перейдя затем в министерство финансов, а после него — в Кабинет министров, где стал помощником секретаря Имперского военного кабинета лорда Хэнки (Maurice Pascal Alers Hankey, 1st Baron Hankey). В этот период через руки Кернкросса проходили все секретные документы и переписка военного кабинета.
В 1938 году немецкие химики Отто Ган и Фриц Штрассман доказали, что ядро урана при бомбардировке нейтронами распадается на более лёгкие элементы. Ган сразу же сообщил об этом Лизе Мейтнер, которой он в июле 1938 года помог бежать от нацистов в Швецию, поскольку Лиза была еврейкой. Вместе со своим племянником Отто Фришем она дала физическое объяснение полученных Ганом и Штрассманом результатов, рассчитав при этом высвобождающуюся в процессе деления ядра урана энергию. После этого Фриш отправился в Англию, и в июне 1939 года они вместе с Рудольфом Пайерлсом (тоже евреем, который родился в Берлине, но остался в Англии после прихода Гитлера к власти) в Бирмингемском университете дали первую оценку критической массы урана-235 для атомной бомбы, которая оказалась не столь велика, как считалось ранее.
21 марта 1940 года Фриш и Пайерлс направили меморандум «О создании “супербомбы”, основанной на ядерной цепной реакции в уране», Генри Тизарду, советнику премьер-министра Черчилля. В меморандуме утверждалось, что для создания атомной бомбы потребуются не тонны, а всего лишь 5—10 кг обогащённого урана, и что при наличии необходимого финансирования и объёма урановой руды сроки её создания могут составить около двух лет.
В апреле 1940 года была создана рабочая группа «Мауд Комитти» (M.A.U.D. означает «Military Application of Uranium Detonation»»), которую возглавил Джордж Томсон — сын лауреата Нобелевской премии по физике Джозефа Джона Томсона. Научно-исследовательские работы группы завершились созданием организации «Тьюб Эллойс», которой была поручена практическая разработка первой в мире атомной бомбы.
16 сентября 1941 года в Лондоне прошло совместное заседание учёных из группы M.A.U.D. и Научно-консультативного совета Правительства Её Величества, где был представлен отчёт о результатах и перспективах научно-исследовательских работ по созданию атомной бомбы. 17 сентября стенограмму этого сверхсекретного заседания Джон Кернкросс, помощник секретаря Имперского военного кабинета лорда Хэнки, передал в Москву. Начальник внешней разведки НКВД СССР старший майор госбезопасности Павел Михайлович Фитин доложил эту информацию наркому внутренних дел Лаврентию Павловичу Берия, который распорядился передать полученные сведения на экспертизу в 4‑й спецотдел (использование труда арестованных специалистов) НКВД СССР.
25 сентября сотрудник лондонской резидентуры внешней разведки НКВД СССР Владимир Борисович Барковский (оперативный псевдоним Дэн) отправил в Москву первую часть полного текста секретного отчёта Комитета M.A.U.D. от 16 сентября, а 3 октября — вторую часть. На 60 страницах речь шла о создании в течение двух лет нового оружия чудовищной мощности на основе ядерной энергии, высвобождающейся в результате цепной реакции деления тяжёлых ядер урана, а также содержались сведения о конструкции атомной бомбы и способах производства урана-235, о привлечении к этой работе британских научных и промышленных центров.
Текст отчёта был получен от агента Гомер, которым был Дональд Маклейн. После эвакуации из Франции ему было поручено заниматься в Форин-офис вопросами ведения экономической войны. Он быстро стал экспертом по вопросам переговоров о военных базах, природных ресурсах стратегического сырья и куратором совместного англо-американского комитета по ядерным исследованиям. В марте 1942 года Берия доложил Сталину о реальности ведущихся в Англии разработок в области создания ядерного оружия, предложив ознакомить видных ученых с материалами разведки. После того как ученые подтвердили выводы разведчиков, 28 сентября 1942 года Сталин утвердил историческое распоряжение ГКО № 2352сс «Об организации работ по урану».