1.丘吉爾組閣
由於張伯倫政府錯誤的綏靖政策，在一定程度上使英國處於尷尬難堪、岌岌可危的境地，英國民眾對這一點認識逐漸清晰起來，這種認識的直接影響便是對張伯倫這位“愛好和平”的老人的失望。與此同時，丘吉爾的聲望不斷上升，這是因為他身為海軍大臣而顯示出來的魄力和鬥爭精神給人們留下深刻印象的緣故。
在英國下院舉行的一次對政府的信任投票中，張伯倫由以前250多票一下子降到81票。投票結果表明，眾多議員對政府不滿，他們不擁護張伯倫繼續擔任首相。5月9日，英國還就是否讚成張伯倫繼續任首相舉行了一次民意測驗，結果隻有22%的人表示讚成，58%的人表示不讚成，10%的人沒有表態。在喪失議會的支持後，張伯倫感到他和他的政府已難以為繼，不得不被迫辭職。
5月10日淩晨，德國對西線的進攻開始了。鑒於大敵當前，情勢危急。張伯倫接受了成立一個真正的聯合政府的建議，於下午6點左右向國王遞交了辭呈。
1940年5月10日18時30分，即張伯倫提出辭職半小時後，丘吉爾被召到王宮授權組閣。對此，包括保守黨、工黨和自由黨在內的3個主要政黨領袖都讚成他任首相，並同意參加戰時內閣。
在丘吉爾出任英國首相的當天晚上10時左右，他的戰時內閣就組建完畢，並把名單呈交給國王。11日，第一批大臣名單得到了國王的同意，在征得工黨全國執行委員會議的讚同後，不久便公布於眾。戰時內閣由5名成員組成：丘吉爾任首相兼第一財政大臣、國防大臣和下院領袖，張伯倫任樞密院院長，克萊門特·艾德禮任副首相兼掌璽大臣，愛德華·伍德·哈利法克斯任外交大臣，阿瑟·格林伍德任不管部大臣。此外，艾伯特·維克托·亞曆山大任海軍大臣，安東尼·艾登任陸軍大臣，阿奇博德·辛克萊任空軍大臣。三軍大臣不屬於戰時內閣成員，但辛克萊可以自由黨領袖資格出席戰時內閣會議，討論重大問題。
5月11日，新的戰時內閣公布後，丘吉爾立即下達指示，要求內閣成員和各位大臣在1個月內不要搬遷住所，他本人也將暫時住在海軍部大樓裏，地圖室和樓下的幾個好房間被騰作新內閣的臨時總部。這項措施在戰爭的緊要關頭避免了一些麻煩。
隨後，丘吉爾又任命了其他一些大臣。赫伯特·莫裏森任軍需大臣，約翰·西蒙任大法官，勞埃德任殖民地事務大臣，歐內斯特·貝文任勞工大臣，金斯利·伍德任財政大臣，安德魯·鄧肯任商務大臣，比弗布魯克任飛機製造大臣，休·道爾頓任經濟大臣。
為了在戰時便於處理事務，丘吉爾組建的5人戰時內閣是小型內閣，5位閣員都是主要政黨的領袖，由他們集中掌握英國的軍政大權，能得到議會所有政黨的支持和廣大人民的擁護。
2.英國抵抗總動員
麵對德軍入侵威脅，英國進行了總動員，做了大量的抵抗準備。
要拯救英國，隻有同美國結盟，爭得美國的援助，除此別無出路。5月15日，丘吉爾致電羅斯福，要求借用40～50艘舊的驅逐艦和數百架最新式飛機。5月18日，丘吉爾再次致電羅斯福，強調“英國不久就要遭到荷蘭所遭到的那種攻擊……如果美國的援助要發揮作用的話，就必須從速發揮”。羅斯福認為，“合眾國眼前最有效的防禦就是大不列顛成功地保衛它自己”。美國也很需要英國繼續與法西斯戰鬥。6月間，美國援助英國50萬支步槍、55萬支衝鋒槍、2.2萬挺機槍、895門野戰炮。9月3日，英美兩國達成協議，英國將紐芬蘭、百慕大、巴哈馬群島、牙買加、安提瓜、聖盧西亞、特立尼達和英屬圭亞那等8個空軍基地租借給美國，租期99年，美國則給英國50艘舊驅逐艦，以加強大西洋的反潛活動。9月6日，首批8艘移交給英國。
在敦刻爾克大撤退後，英國雖保存了一定實力，但裝備大量丟棄，空軍受到削弱，海軍也遭到一定損失。英國戰時內閣采取緊急措施，以對付德國的入侵。英國還組織機動部隊，準備打擊入侵者。1940年5～8月，國民自衛軍已有100萬人，準備發展到150萬人。為抗擊德軍登陸，在英國南部和東南海岸修建油池，準備在德軍艦船駛近海岸時進行“火攻”。6～8月，英國計劃生產飛機903架，（實際生產1418架）。6月6日，第一批8個營的兵力從印度啟程，7月25日趕到英國加強防務。此外，從澳大利亞抽調的部隊也已啟程，準備參加抗登陸作戰。
6月25日，英國本土部隊總司令艾恩賽德將軍製訂了防禦計劃，主要包括：（1）在沿海敵軍可能進犯的海灘修築“覆蓋式”戰壕；（2）建立一條穿過英國東部中心的反坦克障礙，由國民自衛軍防守；（3）後備部隊部署在反坦克障礙後麵，以便組織反擊。
6月28日，丘吉爾要求參謀長委員會組織堅固的防禦，封鎖可能遭受襲擊的海灘，對東海岸的港口采取安全措施，在需要設防的海岸部署守備部隊，如敵人占領某個港口，需采取堅決措施進行反擊。從受威脅程度看，英國南部為“采取最高戒備措施的地區”。1940年夏，英國本土共有機場和油庫324處，雷達站51個。海軍在一些水域布設水雷，在便於登陸的海灘設置障礙，陸軍則構築堅固的防線，挖掘反坦克壕，建築混凝土掩體。英國還實行“公民之戰”，到1941年2月，共建有250萬個家庭防空洞，在倫敦，80%的人可以進入防空洞。
8月初，劃定3道防線阻擊德軍入侵，“敵人的港口”為防禦敵人入侵的第一道防線，用空中偵察和潛艇監視獲取情報，用一切兵力襲擊敵船隻；嚴密的海上巡邏作為第二道防線，截擊入侵部隊；敵人登陸地點是第三道防線，組織海空軍不斷反擊。最後是機動部隊對登陸敵人進行反擊。
9月間，英軍在南部海岸線部署了16個精銳師，包括3個裝甲旅，擁有240輛中型坦克、108輛重型坦克、514輛輕型坦克、498門反坦克炮。9月7日，英本土總司令部根據參謀長委員會下達的待命指示，對東岸和南岸指揮部以及倫敦地區的所有部隊發布代號為“克倫威爾”密令，指出德軍的登陸行動已迫在眉睫。9月8日，英軍參謀長委員會要求本土總司令規定一個特定的中等程度戒備的信號，以便遇到情況時能按等級加強戰備。9月11日，丘吉爾在下院指出：“下星期前後，是我國曆史上非常重要的時期，可以與西班牙無敵艦隊逼近英吉利海峽的那些日子”相提並論。9月11日、14日、18日、21日，英國空軍對集結在比利時、法國各港口的德軍艦船實施攻擊，共炸沉德國渡船5艘、輪船9艘、駁船84艘和拖船1艘。
盡管英國采取了以上措施，加強了防務，但形勢仍很嚴峻。丘吉爾在1942年回顧這段曆史時說：“1940年，入侵的軍隊大約隻要有15萬精兵，就能使我們十室九空，生靈塗炭。”
3.德國對英國開戰
1940年4～6月，德軍橫掃北歐和西歐，迫使英軍撤出歐洲大陸。從此，德國控製了挪威、丹麥、荷蘭、比利時、盧森堡、法國等六國，與英國隔海相望。英國麵臨德軍直接入侵的嚴重威脅。
但是，英國政府並沒有屈服。法國投降後，英國采取了一係列重大措施，加強本國的防禦能力。1940年6月24日，丘吉爾致電加拿大首相麥肯齊·金，表示不與希特勒進行任何和平談判。6月底，丘吉爾拒絕了羅馬教皇和瑞典國王關於德英和解的建議。對於希特勒7月19日的“和平呼籲”，英國外交大臣哈利法克斯於7月22日，通過廣播斷然予以拒絕。
德國的“和平呼籲”遭到英國拒絕後，希特勒轉而準備訴諸武力。但有英吉利海峽相隔，對英作戰將不同於以往。德國海軍總司令雷德爾元帥認為，德國海軍實力有限，加之缺乏足夠的時間和物質基礎，在英國登陸作戰將十分艱難。早在1940年5月21日，德軍剛進至英吉利海峽一側，他就與希特勒探討過“將來在英國登陸的可能性”。他指出：攻英成功的絕對條件在於取得製空權，如果下令入侵英國，須有詳細的計劃，絕不可草率從事。
6月30日，德國國防軍指揮局局長阿爾弗雷德·約德爾少將在繼續對英作戰備忘錄中指出：隻有“需要對軍事經濟已陷於癱瘓、幾乎無力進行空戰的英國進行致命打擊”時，才能對英國實施登陸。同時他強調，“盡管如此，仍應為登陸作好十分周密的準備”。在具體實施時需采取3個步驟：加強德國空軍和海軍對英國船舶、倉庫、工廠和皇家空軍的打擊；對居民區進行恐怖轟炸；登陸占領英國。其中，對英國空軍的作戰應占最優先的地位。希特勒同意約德爾的分析。
7月2日，德軍統帥部發出關於繼續對英作戰的第一道指令。該指令著重指出，如能取得空中優勢並具備其他必要條件，德軍可能在英國登陸，準備工作須立即開始。
7月11日，德國海軍總司令雷德爾元帥又向希特勒進言，德國可使用潛艇封鎖英國，使用空軍襲擊英國海軍護航隊，並對英國主要城市進行猛烈轟炸，迫使英國求和，但不讚成登陸作戰。他建議希特勒把登陸“當作迫使英國乞求和平的最後一著棋”，而且要等德國空軍消滅了英國空軍，並把所有英國海軍趕出海峽地區才能實施登陸。
1940年7月16日，希特勒正式下達《關於對英國實施登陸作戰的準備》的第16號指令，其行動代號為“海獅”。指令說：“鑒於英國不顧自己軍事上的絕望處境，仍然毫無準備妥協的表示，我已決定準備對英國實施登陸作戰，如有必要，即付諸實施。這一作戰行動的目的是，消除英國本土作為繼續對德作戰的基地，如有必要，就全部占領之。”
盡管希特勒下達了關於準備在英國登陸的第16號指令，但他對能否順利登陸沒有把握。7月31日，希特勒在與三軍首腦會談時，就入侵的時機、海潮、天氣和能見度以及船隻的集中等問題進行了協商。在入侵時機問題上，一種觀點認為，在1940年實施登陸是可能的，但無法在9月15日前準備好。雷德爾認為，登陸的最佳時間應在5月或6月，因此，登陸將推到1941年。但是，希特勒認為推遲登陸，將給英國留下喘息時間，使英軍恢複元氣，因此堅持在1940年實施登陸。不過，希特勒答應如果德國空軍不能徹底摧毀英國的海空軍的話，登陸行動可以推遲到1941年5月。
參加空襲英國的德國空軍部隊共有3個航空隊。第2航空隊司令為阿爾貝特·凱塞林元帥，司令部設在比利時的布魯塞爾附近，負責突擊英國東南部包括倫敦在內的廣大地區；第3航空隊司令為胡戈·施佩勒元帥，司令部設在巴黎市郊，負責突擊英國西南部地區；第5航空隊司令為漢斯—於爾根·施通普夫大將，司令部設在挪威，負責突擊英國的東北部。3個航空隊總計有3021架飛機。
德軍進攻法國時，丘吉爾已料到一旦法國戰敗，德國將進攻英國，並且將首先對英實施空襲。為此，他在法國之戰正酣、亟待英國空軍支持時，堅持在英國本土保留一部分戰鬥機部隊，以便抗擊德軍對英倫三島的空中進攻，並在空軍部之下成立了以戰鬥機航空兵為主體的防空指揮部，由戰鬥機航空兵司令道丁任總指揮，統一指揮戰鬥機部隊、高射炮兵、雷達分隊、預警和觀察分隊。
英軍參加抗擊德軍空中進攻的主力是戰鬥機航空兵，共有4個航空隊。第10航空隊司令為瑟·昆廷·布蘭德空軍少將，下轄4個中隊，有戰鬥機48架，負責英國的西南地區；第11航空隊司令為K。R。帕克空軍少將，下轄22個中隊，有戰鬥機228架，負責英國的東南地區；第12航空隊司令為利—馬洛裏空軍少將，下轄14個中隊，有戰鬥機168架，負責第10和11航空隊以北的中部地區；第13航空隊司令為R。E。索爾空軍少將，下轄14個中隊，有戰鬥機168架，負責英國的北部地區。英國戰鬥機航空兵共有54個戰鬥機中隊，648架戰鬥機。
從7月10日開始，德國空軍對英國實施零散空襲，其主要襲擊目標是英國在英吉利海峽的商船隊和多佛爾到普利茅斯之間的港口，並誘使英國空軍出擊。英國艦船和港口受損頗重，但隻以少量戰鬥機迎擊德軍，使德軍未能達到目的。至8月12日，德軍損失飛機286架，英機損失150架。
為了給最後征服英國創造條件，8月1日希特勒發布對英國進行空中和海上戰爭的第17號指令。指令要求“德國航空兵部隊應以其所有的力量盡快打垮英國空軍。攻擊的目標，首先是敵航空兵部隊及其地麵設施和後勤設施，其次是敵航空軍備工業，包括生產高射兵器的工業。在取得暫時或局部的空中優勢之後，應繼續對敵之港口特別是對生產資料儲備實施空中打擊”。
空中打擊從8月13日正式開始了，英國的戰鬥機場、補給設施、雷達警報站，以及飛機製造廠均是德軍空襲的主要目標。
德軍在第一天作戰中共出動轟炸機485架次、戰鬥機約1000架次，轟炸了英國9個機場，德軍損失飛機34架。英軍戰鬥機航空兵白天共出動700架次，夜間僅出動27架次，損失13架飛機和7名飛行員。德軍所要攻擊的目標是英軍戰鬥機機場，但由於情報不準確，德軍在第一天攻擊的機場中沒有一個是戰鬥機機場。