戰(zhàn)爭爆發(fā)后，作為敵對國公民的富克斯不但沒有獲準加入英國國籍，而且多次受到有關(guān)部門的審查，甚至納粹分子也寫信給英國當局，揭發(fā)富克斯是共產(chǎn)黨員。所幸富克斯的表現(xiàn)一直很好，也沒有被查到他與共產(chǎn)黨人聯(lián)系的確切證據(jù)，所以在1940年5月，他僅作為敵對國的僑民被押送到加拿大的魁北克。很幸運的是，裝著富克斯檔案的貨船被德國魚雷擊沉，在他周圍已經(jīng)沒有人知道他的底細。1940年底，他在恩師的幫助下，又回到愛丁堡大學工作。

1941年春天，伯明翰大學的教授魯?shù)婪颉てぐ査共┦垦埜豢怂辜尤搿澳撤N特殊性質(zhì)的工作”。通過審查后，富克斯在《官員保密法》上簽了字，開始進行原子能工作的研究。為了協(xié)調(diào)各大學科學家的工作，英國政府專門成立了一個“合金管”公司。在領(lǐng)導公司董事會的樞密院院長、丘吉爾戰(zhàn)時內(nèi)閣閣員約翰·安德森爵士的大力推薦下，1942年8月7日，富克斯終于向英王宣誓效忠，加入了英國國籍。

沒人能想到，早在1941年底，富克斯的共產(chǎn)主義信仰就促使他暗中給蘇聯(lián)提供情報了。富克斯認為西方同盟國在蓄意讓俄國同德國決一死戰(zhàn)，對納粹的仇恨使他義無反顧地提供他所掌握的一切情報。他通過蘇聯(lián)大使館的接頭人亞歷山大等人，向蘇聯(lián)提供了制造原子彈的主要元素為鈾，以及利用同位素氣體擴散法原理所得的數(shù)據(jù)等重要情報。

1943年11月，富克斯再次蒙混過美國方面的審查，在華盛頓同美國政府簽訂了保密保證書，正式成為曼哈頓工程中的重要成員。富克斯主要負責一座大型氣體擴散工廠的設(shè)計工作，這使他能更多地接觸到原子彈的核心機密。很快，他就把這個消息告訴給蘇聯(lián)情報機構(gòu)在美國的聯(lián)系人雷蒙德。

雷蒙德的真名叫哈里·戈爾德，是一位生化學家，也是名經(jīng)驗老道的科技間諜。1944年6月，富克斯給戈爾德帶來了有關(guān)制造鈾原子彈的實際設(shè)計圖。同年7月，他又給戈爾德帶來了許多自己寫的原稿，其中有份關(guān)于橡樹嶺制造廠及其設(shè)備的詳細報告，還寫到了用來進行核物理運算的計算機的情況。后來富克斯又向蘇聯(lián)提供了钚彈的設(shè)計和制造方法，這些情報至少使蘇聯(lián)成功制造原子彈的時間提前了兩年。

1945年7月16日，美國研制原子彈已經(jīng)到了最后的時刻，新墨西哥州北部圣菲附近的洛斯阿拉莫斯被選為試驗原子彈的地點?；臒o人煙的大漠上聳立著一座鋼塔，原子彈就在鋼塔上。試驗開始，霎那間天地如電閃雷鳴、颶風怒吼，巨大的蘑菇云騰空而起··試驗成功了！