Тьюринг сделал предложение коллеге по Коттеджу № 8 — Джоан Кларк, но помолвка продлилась недолго. После признания своей гомосексуальности перед невестой, которая, по слухам, отнеслась к признанию «равнодушно», Тьюринг решил, что не стоит доводить дело до свадьбы.

 Тьюринг принял участие в расшифровке кода «Лоренц», применявшегося немцами для передачи сообщений высшего командовани. «Лоренц» был существенно сложнее «Энигмы» и не поддавался расшифровке существовавшими методами. Тьюринг предложил построить дешифратор на основе электронных ламп и привёл в команду Т. Флауэрса — опытного инженера-электронщика. В результате совместных усилий математиков и инженеров был разработан «Колосс» — одна из первых в мире ЭВМ.

Тьюринг отправился в США, где совместно с криптоаналитиками ВМФ работал над взломом Энигмы и постройкой машин «Bombe» в Вашингтоне. Он посетил компьютерную лабораторию в Дайтоне, штат Огайо, и его реакция на дизайн американских Бомб была не слишком обнадёживающей. Во время своего пребывания в Америке Тьюринг также ассистировал при разработке устройства шифрования речи в Bell Labs.

С помощью «Колосса» код «Лоренц» был взломан, что позволило союзникам читать всю переписку высшего германского руководства.