由于陆、海军大臣直接参加战时内阁，使国防协调大臣一职成为多余。担任该职务的查特菲尔德勋爵辞职后，政府公告明确表示不准备派人接任，而打算由丘吉尔以资历最久的军务大臣的身份主持军事协调委员会。于是，丘吉尔从4月8日起便担任了会议主席。丘吉尔发现，他这个主席实际上无任何权力，而且指挥战争的机构层次太多，运转太慢，容易产生分歧。“一切问题都必须解释又解释，等到这个程序完成以后，整个局势往往早已发生了变化”。这种情况不能适应瞬息万变的战争形势，很容易误事。丘吉尔认为，只有首相才有权威主持军事协调委员会。于是他在15日请张伯伦担任了主席。这使得英国战争领导体制发生了变化。
丘吉尔有一项计划，他打算在挪威沿海设置水雷，以切断从纳尔维克港将瑞典的铁矿石运往德国的航线，他曾经努力说服内阁批准这个计划。但是张伯伦和哈利法克斯不愿侵犯挪威的中立，这个建议暂时被搁置起来。当时希特勒希望挪威保持中立地位，但一旦发现挪威有倒向英法盟国的倾向，希特勒就很可能入侵挪威。正是出于这样的考虑，英国海军部准备派遣一支登陆部队乘本土舰队的军舰，前去占领挪威港口。由于最后张伯伦内阁犹豫不决耽误了战机，布雷行动推迟了48小时。就在8日夜晚，德国军队同时向挪威和丹麦发动了进攻。
过去不愉快的经验使希特勒意识到将来再对英国作战时，德国必须设法在挪威获得基地，这样才能打破英国的封锁线，为德国海面和海底舰艇打开通往广阔的海洋之路，从而使德国能够扭转局势，对不列颠群岛实施有效的封锁。因此，4月5日晚上，德国驻奥斯陆公使邀请了一些包括挪威政府成员的显要人物，观看德国征服波兰经过的电影。电影在轰炸华沙的恐怖场面达到高潮的同时，推出了“对于这种结局，他们应该感谢他们的英法朋友”的字幕，然后就结束了。这个结尾对挪威政府是意味深长的，而挪威政府也想努力保持自己的中立地位。所以，当得知英国海军4月8日的布雷行动后，当天挪威外交部的精力都花在了起草对英国政府的抗议上。
但是事实说明，“挪威严格遵守中立是造成了它现在所遭受的痛苦以及我们只能给它有限援助的原因”。从德国方面的行动看，“奇袭、残酷和准确，这些都是进攻无辜的和毫无防御的挪威时表现出来的特点”。4月8日夜里，德军从陆海空三路进攻挪威和丹麦，在挪威所有的主要港口登陆，包括最北面的纳尔维克港。希特勒以“闪电战”，在一天之内就占领了丹麦。丹麦军队不堪一击，哥本哈根机场很快就被德军作为向挪威的德军增援之用。德军无视英国海军的优势，非常出乎意料。在英国当局看来，希特勒竟敢在不远千里的北方登陆，简直令人难以置信，不管怎样，这已是事实。
英国海军与德国海军在挪威沿海一带进行了殊死的战斗。4月9日，5艘英国驱逐舰进入纳尔维克港湾，出其不意，将兵力上占优势的德国驱逐舰击沉了两艘，击伤了好几艘。但在成功地进行了三次袭击后，返回途中与增援的德国战舰相遇，在德军重型大炮的轰击下，英国海军的“猎人号”被击沉，“哈代号”受创后搁浅，另外两艘也都受到创伤，跟着“哈沃克号”撤向公海。10日，英国海军舰队继续封锁所有的入口处，同时海军飞机袭击德国舰队获得成功，将德国巡洋舰“克尼希堡号”炸沉了。在战斗的第一个星期内，英军潜艇至少击沉了9艘敌人的运输舰和供应船，使德军丧失了大批海员。但是英国人自己的损失也较严重。
这段时间里，丘吉尔日夜操劳，极度疲乏，差点儿就累垮了。尼科尔森在日记中对他4月11日在下院报告战况时的情形这样写道：“当他站起来讲话时，显得非常疲倦。开始时他作出一副发表演讲的架势，继而就沉溺于含糊不清的修辞之中，还伴以令人厌倦的嘲笑，我很少看见他这样被动……他支支吾吾，把报告草稿的次序都搞错了，戴错了一副眼镜，又到处乱摸那合适的一副；讲话时，他要讲的是‘丹麦’，却又一再说成‘瑞典’，一出又一出，成了一次拙劣的表演。”
由于行动迟缓，英法远征军已经失去了最好的作战时机，德军以闪电战在4小时内占领丹麦和挪威首都奥斯陆，英国才派出军队在挪威同德军交战。再加上英军无滑雪部队，无冬季作战准备，对挪威地形无作战经验，张伯伦又越俎代庖瞎指挥，英法远征军败得悲惨，数以万计的英军死在战场上。4月底，被迫从挪威中部撤退。
这次英法盟军在挪威的失败给英国政坛带来了较大的震撼，国人对张伯伦政府强烈不满，而大家对丘吉尔则寄予厚望，使得丘吉尔的上台成为一种必然。
初任首相，如释重负
在挪威战役付出沉重代价仍令人失望地失败之后，英国国内“引起了深刻的骚动”。反对党要求对战争的形势进行辩论。5月7日，关于挪威军事行动的辩论在下院举行。下院的议员们情绪激昂，反对张伯伦继续执政的倾向逐渐趋于明朗化了，张伯伦的开场白在敌意的嘲笑声中被打断。下院开始追究张伯伦战前对**德国推行绥靖政策的罪责，所有这些新旧的错误，使得张伯伦无法再继续胜任首相的职位。
任首相时的丘吉尔
5月8日，辩论仍继续进行。反对党议员赫伯特·莫里森在发言中宣布，要求对政府举行信任投票。老资格的自由党人劳合·乔治的发言更为明确也更具决定性，他说：“高贵的张伯伦先生曾一再呼吁国人要为战争作出牺牲，这很好！请首相先来带个头，因为在这次战争中，没有比首相牺牲自己的职位更能对胜利作出贡献了。”在劳合·乔治说到“我并不认为海军大臣对于在挪威发生的一切，应负全部的责任”时，丘吉尔立即声明：“我对海军部所作的一切，负完全的责任。”劳合·乔治则警告丘吉尔，不要为了掩护张伯伦而使自己变成一个防空洞。丘吉尔在最后发言中，仍然尽最大的努力为张伯伦进行辩护，但他的话不断被反对党尤其是工党的议员所打断。幸运的是，由于丘吉尔战前在**德国扩张问题上表现出的远见卓识，入阁以来，在提高英国海军的作战能力、指挥英国海军迎战德国海军的战斗等方面表现突出，没有人追究他的责任，倒是有人替他辩护，因此公众仍然很尊敬丘吉尔。
随后，反对党工党要求对政府举行信任投票，强烈地表现出对张伯伦及其内阁的不信任。然而此刻，张伯伦已是众叛亲离，那些曾经支持他推行绥靖政策的保守党议员们，有一部分已经认识到张伯伦政府软弱无能，不愿继续支持他。结果在投票中，有60名保守党议员弃权，还有30名保守党议员出于对大局的考虑倒向反对党一边。政府虽然获得了81票的多数，这一多数在平时也能保证政府不致倒台，但与过去政府拥有的200多票的多数比大幅度下滑，而且这是在要求社会各阶层都作出牺牲的战争条件下，所以张伯伦也感到他不能再继续执政了，而应该组成一个联合政府。
在接受了事实后，张伯伦要思考的就是继任人选问题。那么该推荐谁呢？在1940年的民意测验中，有过对首相职位合适人选的调查，结果是艾登的支持率为28%，丘吉尔为25%，哈利法克斯7%。虽然艾登的支持率最高，但是他年轻，不堪担负重任。所以只能从丘吉尔和哈利法克斯中择选。
丘吉尔出任海军大臣后，表现非常优秀。民众认为丘吉尔无论从哪方面考虑都是最佳合适人选。但是张伯伦不愿推荐丘吉尔作为继承人，他们长期性格不合，他认为丘吉尔是他的反对派，所以最终他决定推荐哈利法克斯作为继承人。但是哈利法克斯即使当了首相，也驾驭不了丘吉尔，所以他打算找保守党领袖戴维·马杰森商量继承人问题。
5月9日，丘吉尔与艾登和金斯利·伍德共进午餐，他从伍德口中得知了张伯伦决定组织联合政府并准备在必要时让出首相位置。一直对张伯伦忠心耿耿的金斯利·伍德此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。
上午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。一向滔滔不绝地发表自己看法的丘吉尔这次选择了一言不发，这显然是不支持哈利法克斯。于是张伯伦的如意算盘落空，哈利法克斯也为自己找个借口表示不愿担任首相。
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。
1940年5月10日下午6时，张伯伦向英王乔治六世递交了辞呈。半小时后，丘吉尔就被召见入宫。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，似乎他真的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5人的名单呈交给国王。
丘吉尔于当晚7点多钟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1/3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点左右，丘吉尔将5人名单呈报给国王。当丘吉尔一直忙到次日凌晨3点上床休息时，他有了一种轻松之感。
成为首相后，丘吉尔以这样一段话描述他当时的心情：“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。”
丘吉尔用他坚韧不拔的意志为英国带来了勇气和希望，领导英国军民开始了不屈的战争历程。“二战”成了丘吉尔展示他自己超凡智慧和能力的平台。