Am 9. September 1939, acht Tage nach dem deutschen Überfall auf Polen, stimmte das kanadische Parlament dafür, Deutschland den Krieg zu erklären, was das Land am nächsten Tag tat. (Die separate Kriegserklärung war eine Maßnahme der Unabhängigkeit, die dem Land im Statut von Westminster von 1931 gewährt wurde; 1914 hatte es keine solche Unabhängigkeit und keine separate Kriegserklärung gegeben). Die Abstimmung war fast einstimmig, ein Ergebnis, das auf der Annahme beruhte, dass es eine Kriegsanstrengung mit begrenzter Haftung“ geben sollte, die in erster Linie aus der Lieferung von Rohstoffen, Nahrungsmitteln und Munition sowie der Ausbildung von Commonwealth-Luftbesatzungen, hauptsächlich für die Royal Air Force, bestehen sollte. Kanadische Männer sollten aktiv davon abgehalten werden, in der Infanterie zu dienen, von der man hohe Verluste erwartete, und es wurde erwartet, dass nur wenige Infanterieeinheiten gebildet werden würden. Wenn dieser Plan befolgt würde, so argumentierten King und andere Regierungsvertreter, wäre die Wehrpflicht unnötig. King und der Führer der konservativen Opposition hatten sich schon vor Kriegsbeginn zu einer „No Conscription“-Politik bekannt.

Die Vertreibung der Briten vom Kontinent und der Fall Frankreichs im Frühjahr 1940 veränderten die Verhältnisse völlig. Kanadas Verbündete in Übersee waren gefallen oder in Gefahr, dies zu tun, und das Land schloss sofort in Ogdensburg, New York, ein Abkommen mit den Vereinigten Staaten zur Verteidigung Nordamerikas. Außerdem stand Kanada nun in der vordersten Front des Krieges. Nach Großbritannien war es (vor dem Eintritt der USA in den Krieg im Dezember 1941) der zweitstärkste Gegner Deutschlands. Die Betonung des Nachschubs wich einer Konzentration auf die Kampftruppen. Kings „no conscription“-Politik war 1940 modifiziert worden, als die Regierung die Wehrpflicht für die Heimverteidigung einführte, aber gleichzeitig erneuerte King sein Versprechen, keine Wehrpflichtigen zum „aktiven“ Dienst nach Übersee zu schicken. 1942 rief die Regierung King eine nationale Volksabstimmung ein, in der die kanadischen Wähler gebeten wurden, sie von diesem Versprechen zu entbinden; fast zwei Drittel der kanadischen Wähler unterstützten die Wehrpflicht, obwohl in Quebec drei Viertel dagegen waren. Danach setzte die Regierung die Wehrpflicht für die Landesverteidigung durch, aber King, der eine anglo-französische Spaltung befürchtete, schickte in den ersten Kriegsjahren keine Wehrpflichtigen nach Übersee und zog es vor, einen solchen Schritt zu vermeiden, wenn er nicht absolut notwendig war.

Dennoch waren die Kanadier tief in den Krieg verstrickt. Unter dem zunehmenden Druck der militärischen Führung, kanadische Truppen in die Schlacht zu schicken, wurden zwei Bataillone zur Unterstützung der Verteidigung Hongkongs (damals eine britische Kolonie) entsandt, doch die Ergebnisse waren katastrophal, da die kaiserlichen japanischen Streitkräfte den Sieg errangen. Ein schlecht geplanter und schlecht ausgeführter Angriff auf den von den Deutschen besetzten französischen Hafen Dieppe wurde im August 1942 größtenteils von kanadischen Truppen unternommen, wobei es zu erheblichen Verlusten kam. Die Lehren aus diesem Desaster erwiesen sich jedoch später bei der Planung der Invasion der Normandie (Frankreich) im Jahr 1944 als nützlich. Was als Atlantikschlacht bekannt wurde, war eines der größten Engagements Kanadas. Kanadische Eskorten halfen, die Konvois zu schützen, die den Atlantik überquerten und Nachschub nach Großbritannien brachten. Auch hier hatte Kanada viele Verluste zu beklagen, sowohl im Marinedienst als auch in der Handelsmarine. Im Rahmen des British Commonwealth Air Training Plan flogen Kanadier sowohl in der Royal Canadian Air Force als auch in kombinierten Staffeln der Royal Air Force (RAF) von der Schlacht um Großbritannien über die Bombenangriffe auf Deutschland bis zum endgültigen Sieg. Die Verluste der Flugzeugbesatzungen waren im RAF Bomber Command besonders hoch.

In der Normandie im Juni 1944 wurde Kanada einer der fünf Invasionsstrände zugewiesen. Die Verluste stiegen schnell an, als sich die Offensive in Frankreich hinzog und die kanadische Armee keine Verstärkung für die Infanterie mehr bekam. Die kanadische Armee, die seit Juli 1943 in Sizilien und Italien kämpfte, wurde im Spätsommer und Frühherbst 1944 durch besonders hohe Verluste bei der Infanterie lahmgelegt. Kings Minister für nationale Verteidigung, J.L. Ralston, unterstützte die Entsendung von Wehrpflichtigen nach Übersee und wurde daraufhin zum Rücktritt gezwungen. Ralstons Rücktritt löste eine Kabinettskrise aus, die im November 1944 beendet wurde, als King einlenkte und der Entsendung von Wehrpflichtigen an die Front zur Verstärkung der Infanterieeinheiten der Armee zustimmte.

Nicht nur, dass Kanadas Kriegsanstrengungen im Zweiten Weltkrieg weitaus umfangreicher waren als die im Ersten Weltkrieg, sie hatten auch einen viel nachhaltigeren Einfluss auf die kanadische Gesellschaft. Am Ende des Krieges hatten mehr als 1.000.000 Kanadier (davon etwa 50.000 Frauen) in den drei Teilstreitkräften gedient. Obwohl die Gesamtzahl der Opfer geringer war als im vorherigen Krieg, wurden immer noch etwa 42.000 getötet oder starben im Dienst, und 54.400 wurden verwundet. Die inländischen Kriegsanstrengungen waren nicht weniger bedeutend. Kanada beherbergte den British Commonwealth Air Training Plan, der mehr als 100.000 Commonwealth-Flieger ausbildete, und übernahm einen Großteil der Kosten dafür. Kanadische Fabriken stellten alles her, vom Gewehr bis zum schweren Lancaster-Bomber, und kanadische Wissenschaftler, Techniker und Ingenieure arbeiteten an fortschrittlicher Waffentechnologie, einschließlich der Atombombe (für die Kanada das Uranerz lieferte). Kanadische Lebensmittel, direkte Geldspenden an Großbritannien und Munition für die Alliierten, einschließlich der Sowjetunion, trugen zu den allgemeinen Kriegsanstrengungen bei.

Die Regierung griff in fast alle Aspekte des kanadischen Lebens ein, um die Kriegsanstrengungen zu regulieren, einen reibungslosen Truppen- und Nachschubfluss zu gewährleisten und die Inflation einzudämmen. Agenturen wie das Wartime Prices and Trade Board und das National War Labour Board stellten ein massives Wachstum der Bundesregierung dar und brachten einen Anstieg der Staatsausgaben und eine enorme Aufstockung des öffentlichen Dienstes mit sich. Gegen Ende des Krieges leitete die Regierung King sogar noch weitere sozialpolitische Maßnahmen ein und führte ein umfangreiches Programm für Veteranenleistungen, Familienbeihilfen, Preisstützungen für die Landwirtschaft, obligatorische Tarifverhandlungen und ein nationales Wohnungsbauprogramm ein. Sie wäre zweifellos noch weiter gegangen, als sie es 1945 und 1946 tat – eine nationale Krankenversicherung wurde in Erwägung gezogen -, wenn nicht die Regierungen der Provinzen, insbesondere Ontarios und Quebecs, dagegen gewesen wären. Trotz dieser Opposition führte der Krieg jedoch zu einer bedeutenden Machtverschiebung in Richtung Ottawa. Der Zweite Weltkrieg war ein Wendepunkt in der kanadischen Geschichte, da die Rolle der Bundesregierung bei der Gestaltung des nationalen Wirtschaftswachstums erheblich gestärkt wurde.