W styczniu 1938 wraz z innymi profesorami UJK podpisał się pod protestem przeciwko wprowadzonemu gettu ławkowemu na tej uczelni. We Lwowie zamieszkiwał wraz z żoną na czwartym piętrze nowego gmachu UJK. W czerwcu lub sierpniu 1939 jako prezydent Międzynarodowej Komisji Zmian Klimatu wyjechał na Kongres Międzynarodowej Unii Geodezyjno-Geofizycznej w Waszyngtonie. Wybuch II wojny światowej uniemożliwił mu powrót do Polski.
Ponowny pobyt w USA thumb|240px|Grób Henryka i Jane Arctowskich W Waszyngtonie Arctowski przyjął propozycję pracy w Smithsonian Institution (obserwatorium astronomiczne w Waszyngtonie). Z tą instytucją był związany w latach 1939–1950. Prowadził tam badania promieniowania słonecznego, a w szczególności zmian stałej słonecznej i ich wpływ na zmiany pogody. 23 lipca 1940 roku Henryk Arctowski wraz z żoną otrzymali obywatelstwo amerykańskie. W 1945 roku nawiązał współpracę z polskimi instytucjami naukowymi. Był członkiem zwyczajnym Polskiego Towarzystwa Geologicznego. W 1950 zrezygnował z pracy w Smithsonian Institution ze względu na zły stan zdrowia. Przeprowadził się do Nowego Jorku (1953), później na Florydę (1954), a w 1957 wrócił do Waszyngtonu. Tam zmarł 21 lutego 1958. Zgodnie z wolą wyrażoną w testamencie oraz późniejszym staraniem Polskiej Akademii Nauk prochy Henryka Arctowskiego i jego żony Jane (zm.