时也意识到张伯伦及其亲信不能很好地领导国家进行战争，因此他提醒丘吉尔说，如果张伯伦问及哈利法克斯是否宜于担任首相时，丘吉尔应保持沉默，对张伯伦的想法不予鼓励。当天下午，丘吉尔应召来到首相官邸，与张伯伦、哈利法克斯一起会晤了反对党领袖艾德礼和格林伍德，探询工党对以张伯伦为首组织联合政府的意见。艾德礼和格林伍德尽管十分客气，但未作出任何许诺，并明确暗示，正在伯恩默思举行的工党全国执行委员会将会作出对此不利的反应。
5月10日，在英国政治局势尚未明朗的时候，传来了德国进犯荷兰、比利时和法国的消息。头天晚上还在表示友好的德国，次日清晨既无任何借口，也未提出任何警告，就展开了闪电般的进攻。坦克、大炮排山倒海般地越过边界，向低地国家的腹地推进。上午10时，金斯利·伍德告诉丘吉尔，张伯伦认为鉴于情况紧急，他应留任进行指挥；但金斯利·伍德认为恰恰相反，只有成立联合政府才能应付新的危机；张伯伦接受了这一看法。11时，丘吉尔再次应召来到首相官邸。应召而来的还有哈利法克斯和马杰森。张伯伦对他们说，鉴于工党的反应，他已不可能出面组织联合政府；同时他认为丘吉尔前一天的发言会妨碍丘吉尔得到工党的支持。现在的问题是，在他提出辞职时，应向国王推荐谁来组阁。张伯伦问话的意图很明显，他希望由哈利法克斯出面组阁，但马杰森拒不在丘吉尔和哈利法克斯两人之间由谁继任的问题上表态。丘吉尔也长时期一言不发，后来他在《第二次世界大战回忆录》中写道：“在我的政治生涯中，我曾有过许多次重要的谈话，而这次确实是最重要的一次。通常我滔滔不绝地谈论，但这次却缄默不语。”
在经过长时间的沉默之后，哈利法克斯终于说话了。他已明白丘吉尔不愿由他组阁。而得不到丘吉尔的支持，组成联合政府也是不可能的。正如历史学家泰勒所说：“所有这些人都在丘吉尔的掌握之中。一旦他拒绝进入政府，这些人就会被愤怒的群众风暴所埋葬。”因此这位被泰勒称为“绥靖大公”的哈利法克斯勋爵说，由于他是上院议员，不适合在目前的战争条件下出面组织政府。这样，组织联合政府的责任就落在了丘吉尔的肩上。于是丘吉尔说，“我在国王命令我组阁以前，不准备和两个反对党中的任何一党交换意见。”他以此巧妙地表明了他同意组阁的意图。
随后丘吉尔回到了海军部。他看到刚从阿姆斯特丹逃来的荷兰内阁的一些成员们，正在他的办公室里等待。这些人形容枯槁，精疲力竭，眼中流露出恐怖的神色。在与荷兰内阁成员进行商讨后，丘吉尔对在荷兰附近的英国舰队下达了大量命令，指示他们与荷兰皇家海军密切联系，共同阻击入侵的德军。而此时张伯伦仍在作最后的努力，他一面等待着来自工党的新消息，一面让他的私人政务秘书道格拉斯打电话，请外交部次官R·A·巴特勒劝哈利法克斯改变主意，同意出任首相。但巴特勒答复说他无法完成这一任务，因为哈利法克斯已外出看牙去了。下午5时，艾德礼从伯恩默思打来电话说：“工党准备作为一个正式伙伴在新政府中分担责任。政府要由一名新首相领导，这位新首相应得到全国的信赖。”据说“由一名新首相领导”这句话是老资格工党议员道尔顿提议加上的，这样就毫不含糊地表明了工党抵制张伯伦及其亲信组织内阁的态度。于是，张伯伦立即向国王递交了辞呈，并建议国王指定丘吉尔组阁。
丘吉尔很快就接到了要他6时入宫晋谒国王的通知。他后来回忆说，在来到王宫后，“我立即被引去觐见国王。国王陛下对我非常客气，要我坐下。他以一种锐利的和奇妙的眼光注视了我一会儿，然后对我说：‘我想你不知道为什么我要找你来吧？’我顺着他的情绪回答说：‘陛下，我简直想不出为什么。’他笑着说：‘我要请你组织政府。’我说我当然愿意遵命”。据国王自己的记载，似乎他真地以为丘吉尔不知道被召见的意图。但实际上，丘吉尔不仅对此十分清楚，而且早就认为这一重任是非他莫属的。早在1939年8月中旬他从法国视察后回到伦敦时，他就请苏格兰场的警官汤姆森对他提供警戒。他曾就此说明道：“在那段等待时机的时间里，我知道，如果战争爆发——谁还能怀疑这一点呢？——一副沉重的担子将落在我的肩上。”此刻，他的预感应验了。他告诉国王，他将立即邀见工党和自由党领袖；他还建议组织一个包括五六个阁员的战时内阁，在午夜以前，他将把至少五人的名单呈交给国王。
当晚七点多钟，丘吉尔约见工党领袖艾德礼和格林伍德，在问清他们愿意参加联合政府后，建议工党应在政府中占三分之一的职位，并请他们提供人选名单。丘吉尔请张伯伦以枢密院长的身份领导下院；请哈利法克斯留任外交大臣并参加战时内阁；丘吉尔自己担任首相兼国防大臣。大约10时左右，丘吉尔将五人名单呈报给国王。对政府其他各主要部门的任命是：海军大臣亚历山大、陆军大臣艾登、空军大臣辛克莱、军需大臣莫里森、大法官西蒙爵士、殖民地事务大臣劳埃德、劳工大臣贝文、财政大臣伍德、商务大臣邓肯、战时经济大臣道尔顿。另外，由于考虑到飞机在未来的战争中对于英国这个岛国的特殊重要性，在丘吉尔的坚持下，新成立了飞机生产部，请比弗布鲁克出任首任大臣。当丘吉尔一直忙到次日凌晨3时上床休息时，他有了一种轻松之感。他后来回忆此时的心情时说：“我强烈地感到自己如释重负。我终于获得指挥全局的大权了。我觉得我好像是正在和命运一同前进，而我以往的全部生活，不过是为这个时刻，为承担这种考验而进行的一种准备罢了。在过去的十年中，我在政治上处于在野地位，因而使我摆脱了通常政党之间的敌对情绪。我在过去的六年中所提出的警告，既频繁而又详尽，并且现在都已不幸而言中，所以，谁也不能对我非难，谁都不能指责我发动战争，或对战争缺乏准备。我想我对战争的全局有很多的认识，自己深信不会遭到失败。因此，虽然我迫切地盼望天明，但我却睡得很熟，而且不必在梦中去追求安慰，因为事实比梦想要美妙得多。”
丘吉尔传……２ 战时内阁首相
２ 战时内阁首相
5月13日，丘吉尔第一次作为首相出席了下院的会议。他在政府的前排议席上就坐，他的两边分别坐着张伯伦和艾德礼。他在会上发表了简短的就职演讲，宣布了新政府的政策。他说：
“我没有别的，只有热血、辛劳、眼泪和汗水贡献给大家。……你们问：我们的政策是什么？我说：我们的政策就是用上帝所能给予我们的全部能力和全部力量在海上、陆地上和空中进行战争；同一个在邪恶悲惨的人类罪恶史上从未见过的穷凶极恶的暴政进行战争。这就是我们的政策。你们问：我们的目的是什么？我可以用一个词来答复：胜利——不惜一切代价去争取胜利，无论多么恐怖也要去争取胜利；无论道路多么遥远和艰难，也要去争取胜利；因为没有胜利，就不能生存。”最后丘吉尔呼吁道：“我满怀兴奋和希望，担负起我的工作。我深信，人们不会让我们的事业遭到失败。在这个时候，我觉得我有权利要求大家的支持。我说：起来，让我们把力量团结起来，共同前进！”
劳合·乔治在发言中对丘吉尔表示了最良好的祝愿。他称赞丘吉尔“闪烁着天才的智慧，无所畏惧的勇气，对战争有深刻的研究，在作战与指挥上饶有经验”。工党在下院的发言人里斯·史密斯报告了在伯恩默思举行的工党大会的投票结果，以240万票对17万票的压倒多数赞成工党参加联合政府。在不多的几个发言中，几乎一致表达了对新政府的支持，只有和平主义的独立工党议员詹姆斯·麦克斯顿一个人表示反对，并坚持要求下院进行表决。投票结果表明，丘吉尔的新政府以381票对0票赢得了举国一致的支持。
为了避免新旧政府交替过程中出现不愉快的事情，丘吉尔十分注意照顾张伯伦的情绪。他在11日就致信张伯伦说：“一个月内谁也不变动住处。”丘吉尔在海军部内设立了他的临时总部，把张伯伦和哈利法克斯请到海军部作战室商议重大问题，采取紧急措施，作出了拘留敌国侨民，设法防止敌人的滑翔机在英国的开阔地带着陆等决定。
一开始，哈利法克斯认为丘吉尔知识面有缺陷，性格易冲动，担心他不能秩序井然地、高效率地开展工作。但他很快就发现自己的担心是多余的：“在两个星期内，一切都变了过来。我怀疑白厅在看法上和办事速度上是否也发生了如此迅速的变化……。在短短几天时间内，就树立起一种紧迫感，人们实际看到，受到尊重的公务人员在走廊里匆匆来去。任何延误都不能得到宽容；电话交换台的工作效率成倍成倍地提高；参谋长联席会议几乎在不间断地举行；取消了定点办公时间，周末休假也被取消了。”
丘吉尔任命莫尔顿少校和林德曼教授为自己的私人助理。布伦丹·布雷肯未得到正式任命，但这只不过是他更愿意作为一名亲密朋友非正式地发挥作用。丘吉尔从海军部调来埃里克·西尔担任首席私人秘书，另外从唐宁街调过来几位私人秘书。一些新近才与丘吉尔打交道的人往往不能适应他的工作习惯。他常常工作到深夜，睡得很晚；早上通常8点钟醒来，躺在床上读报纸、公文和电报；然后躺在床上接见下属，口授各种命令和指示；到了中午他从不放弃早在年轻时去古巴采访中养成的午休习惯；只有下午到晚上他才起来出席各种会议和有关活动。
丘吉尔此时面临的形势非常严峻。德国人在欧洲大陆的进军十分顺利，势如破竹，不仅荷兰和比利时人无法阻挡，就连一直被视为欧洲最强大的法国陆军也败下阵来。德军的装甲师团和轰炸机群蜂拥而来，从比利时境内越过阿登山脉和马斯河，于5月14日冲破了法军在色当和迪南的防守阵地，把法国第二军和第九军打得落花流水，溃不成军。德军的这一胜利不仅威胁着被牢牢牵制在北部的盟军后方，也使东南边德法边境上耗资巨大、号称固若金汤的马其诺防线成为废物。5月14日晚，荷兰军队向德军投降。局势非常危急。法国总理雷诺给丘吉尔发来电报，声称法国陆军已顶不住德军坦克与轰炸机的联合进攻，请求再派10个以上的空军中队进行增援。丘吉尔认为，“在我们帝国的心脏进一步暴露在敌人面前之前，我们应该等一等再说”。因此英国方面的决定是，准备派出10个空军中队，但其中6个中队最终是否派出，要根据战局的实际发展而定。
但在第二天清早给丘吉尔打来的电话中，这位法国总理不再提要求增援的事，他沮丧地告诉丘吉尔：“我们被打败了，我们打输了这场战争。”丘吉尔不敢相信自己的耳朵，迟疑了一下后他反问道：“不可能这么快吧？”但是雷诺在电话中几次重复了刚说的话，于是丘吉尔说，他准备当天亲自去法国与雷诺面谈。
此时丘吉尔已预感到法国最终将会一败涂地，英国不久就将失去最后一个主要的盟国。因此他在成行前，即5月15日下午起草了向罗斯福总统紧急求援的电报。这一举动虽经内阁同意，但为了保持联络的非正式性质，署名仍用的是“前海军人员”。电报说：
“我虽然变换了职务，但我相信你不愿意中断我们之间的密切的私人通信。正如你必然知道的那样，局势已迅速地恶化了，敌人在空中显然占了优势，他们的新技术正在法国人的心中产生深刻的印象。我本人认为，地面战争才刚刚开始，我很想看到群众都参加战争。直到目前为止，希特勒还是在用特种坦克部队和空军作战。那些小国简直像火柴杆一样，一个一个地被粉碎了。虽然还没有肯定，但我们必须预料到，墨索里尼也将急急忙忙地插手进来参加对文明国家的劫掠。我们预料，在不久的将来，我们这里会受到空中袭击以及伞兵和空运部队的袭击。我们对此已有所准备。如果必要的话，我们将继续单独作战，我们是不怕单独作战的。
“但是，总统先生，我相信你会认识到，美国的呼声和力量如果压抑得太久，也许就起不到什么作用了。你将看到一个完全被征服的纳粹化的欧洲很快就会出现在眼前，这个压力也许是我们承受不了的。我现在要求的是：你宣布非交战状态，这就是说，你们除了不实际派遣武装部队参战外，将尽一切力量帮助我们”。接着丘吉尔提出，要美国借用“四十或五十艘较旧驱逐舰，以弥补我们现有舰只和我们从战争开始时就着手建造的大批新舰艇服役之前的差缺”。此外，希望美国提供数百架最新式作战飞机以及一批急需的防空设备、弹药和钢材。丘吉尔还说：“只要我们还能付美元，就继续用美元购买；但是我有理由深信：即便我们付不出钱，你也会照样把物资供给我们的。”
5月15日下午5时半，丘吉尔飞抵法国巴黎。在政府所在地凯多塞，他发现政府各部已在焚烧文件卷宗。他见到法国政府的主要人物雷诺、达拉第、博杜安和甘末林等“都愁容满面”。丘吉尔询问“事情究竟严重到了什么程度”，甘末林将溃败的惨状作了介绍，并说已无法进行反击了。沉默了一段时间后丘吉尔又问：“战略后备人员在哪里？”甘末林摇了摇头，耸了耸肩，回答说：“一个也没有了”。丘吉尔被惊呆了，他后来曾对此写道：“我不得不承认，这是我一生中听到的最意外的事情之一。”甘末林又要求提供空中支援；丘吉尔考虑后，要求内阁按法军要求的10个中队派出歼击机，“以便给法军以恢复勇气和力量的最后机会。我们如果拒绝法国人的要求并因此而招致败绩，我们将愧对历史。”
晚上，丘吉尔向几位法国领导人作了长篇讲话。博杜安曾记述道：“他向他的同行们指出：如果法国被入侵和被打败了，英国仍将继续战斗。……他的这些话对保罗·雷诺产生了强烈影响，使雷诺增强了信心。丘吉尔是位抗战到底的英雄。”第二天上午丘吉尔回伦敦后，深受鼓舞的雷诺作出了一项拖延已久的决定，解除达拉第的国防部长一职由自己兼任，同时请贝当元帅出任副总理，任命乔治·蒙代尔为内政部长，还以魏刚将军替换了总司令甘末林。
5月18日，丘吉尔收到罗斯福回电，除了借用四五十艘军舰需国会授权，尚不能办理外，其他要求罗斯福都愿意鼎力相助。双方还决定互派军事代表团，以便进一步加强联系与合作。
5月22日，丘吉尔再飞巴黎参加最高军事委员会会议；还在万森城堡的法军总司令部会见了魏刚，对他留下了“坚定、果断和出奇的活跃”的印象。丘吉尔与法国领导人进行了讨论后，同意了魏刚南北军队会合的计划，又于第二天飞回伦敦。
但是，从索姆河南部地区发起的攻势未能奏效，由戈特勋爵指挥的英国远征军的北翼阵地也因比利时军队的溃退而陷于困境；5月25日英法联合在阿腊斯北部举行的反攻被德军挫败；5月26日，临时被任命为准将的戴高乐率第四装甲师和6个营的步兵向阿布维尔发动了成功的进攻，但由于缺乏增援和空中掩护，他所取得的战果未能巩固；5月