В самом начале войны Виктор Ротшильд после мобилизации некоторое время проходил военную службу в Лондоне в секретной лаборатории в Портон-Дауне, где разрабатывалось химическое и биологическое оружие. Уже с конца 30-х годов в ряде промышленно развитых стран мира начались исследования проблемы практического использования атомной энергии. Во Франции, Англии, США и Германии эти исследования были направлены на изыскание способов создания атомного оружия. С мая 1941 года аналогичными исследованиями занялись и в Японии. В силу разных причин в середине Второй мировой войны в числе активных разработчиков проблемы остались только США и Германия.
Из секретной лаборатории в Портон-Дауне Ротшильд вскоре был переведен на работу в центральный аппарат английской контрразведки, где успел побывать на нескольких участках оперативной деятельности и, в частности, в отделе экономического контршпионажа.
В период войны все друзья Ротшильда были мобилизованы, как и он сам, когда начал работать в Директорате «К» МИ-5. Так называлось Управление контрразведки, на которое в ряде источников ссылаются как на структуру, имевшую индекс «Д». Это подразделение было создано при генеральном директоре МИ-5, который назначил его руководителями Мартина Фернивал-Джонса и Артура Мартина. Директорат занимался собственно контрразведкой, осуществляя работу по выявлению, предупреждению и пресечению деятельности иностранных разведок на территории Великобритании. В состав Директората входило несколько отделов.
Отдел «К-1», в котором работали два друга Блант и Ротшильд, осуществлял слежку за иностранными посольствами в столице Великобритании. За подозреваемыми иностранцами Директорат вел наружное наблюдение, осуществляемое силами Скотланд-Ярда. Основной задачей отдела было выявление личного состава резидентур иностранных спецслужб и их агентуры с целью последующей перевербовки последних, их ареста или выдворения.
В 1940 году МИ-5 возглавлял Гай Лиделл, и именно по его протекции Энтони Блант был переведен в отдел «К-1», что позволило советской разведке получить доступ к секретным документам, которые английская контрразведка добывала в иностранных посольствах, а также к информации, которая поступала в МИ-5 от ценной агентуры, внедренной в германские спецслужбы. Кроме этого, через Бланта советская разведка знакомилась с материалами британской дешифровальной службы в Блетчли-парке, которая за время войны перехватила и расшифровала свыше 15 тыс. немецких шифровок. От Бланта поступали сведения о кадровом составе МИ-5, британской агентуре в других странах, а также материалы наблюдения за деятельностью советских разведчиков в Лондоне.
В конце 1940 года Ротшильду предложили возглавить подразделение по борьбе с германскими диверсантами, известное как отдел «Ф-3» (или, по другим источникам, отдел «G»). Эта структура контрразведки была уполномочена проводить как самостоятельные операции на территории Великобритании, так и участвовать в совместных с соответствующими подразделениями МИ-6 и САС операциях на территории стран, где размещались подразделения британских вооруженных сил (Германия, Гибралтар, Мальта). Следует подчеркнуть, что этот отдел МИ-5 всегда играл одну из ведущих ролей в организации эффективной борьбы с международным терроризмом.
Особой заслугой Бланта считается добытая им в 1943 – 1944 годах не без помощи Ротшильда информация о содержании сепаратных переговоров Англии и США с Германией.