Jeszcze przed wybuchem II wojny światowej, jako oficer rezerwy, został 23 sierpnia 1939 powołany do służby w 5 Pułku Piechoty Liniowej. Wyróżnił się podczas I bitwy o Francję. m.in. przez ocalenie w trakcie odwrotu wszystkich swoich podkomendnych. Po 22 czerwca 1940 nie pogodził się z okupacją Francji i powstaniem kolaboracyjnego rządu w wolnej strefie, wstąpił do siatki Muzeum Człowieka Ruchu Oporu, na której czele stał min. Jean Cassou. Po likwidacji siatki Brossolette przystąpił do zorganizowanego przez płk. Gilberta Renault ps. „Rémy” bractwa Notre-Dame (Confrérie Notre-Dame), w której został szefem działu prasowego i propagandowego. Nawiązał również kontakty z Organizacją Cywilną i Wojskową (Organization civile et militaire) oraz Wyzwolenie-Północ (Liberation-Nord).
27 kwietnia 1942 przedostał się do Londynu celem przedstawienia raportu z działalności podziemia przewodniczącemu Komitetu Wolnej Francji gen. Charles’owi de Gaulle’owi. W Siłach Wolnych Francuzów otrzymał awans na majora i przydział do Centralnego Biura Informacji i Dywersji (wywiad Wolnej Francji), w którym został szefem sekcji operacyjnej mającej za zadanie koordynacje działań Ruchu Oporu z planami Aliantów.