Po wybuchu II wojny światowej Wilson prawdopodobnie starał się o przydział do służby wojskowej. Został jednak uznany za specjalistę i przydzielony do Służby CywilnejBen Pimlott, Harold Wilson, HarperCollins, 1992, s. 70.. Wojnę spędził pracując jako statystyk i ekonomista w agendach rządowych odpowiedzialnych za dostawy węgla dla brytyjskiego przemysłu. W latach 1942–1944 był dyrektorem ekonomicznym i statystycznym w ministerstwie paliwa i energiiBen Pimlott, Harold Wilson, HarperCollins, 1992, s. 77-81..
Kiedy wojna zbliżała się do końca, Wilson postanowił wystartować w wyborach parlamentarnych. Partia Pracy wybrała go jako swojego kandydata w wyborach w okręgu Ormskirk. Wilson przyjął nominację i w styczniu 1945 r. zrezygnował z pracy w Służbie Cywilnej. Do wyborów był wykładowcą ekonomii w oxfordzkim University College. W tym czasie napisał również książkę A New Deal for Coal, w której, opierając się na swoich wojennych doświadczeniach, postulował nacjonalizację tej branży przemysłu celem zwiększenia jej efektywnościBen Pimlott, Harold Wilson, HarperCollins, 1992, s. 87-89..