24 декабря 1940 года возвратившийся в Лондон уже в качестве резидента советской разведки А.В. Горский восстановил связь с Кимом Филби, который подробно рассказал о происшедших изменениях в его жизни, характере работы в школе и появившихся у него знакомых из числа кадровых сотрудников СИС, МИ-5 и УСО. Подытоживая свой рассказ, Ким высказал мнение, что его разведывательные возможности весьма ограничены и вообще у него складывается впечатление, что он попал в организацию, весьма далекую от разведки. Резидент внимательно выслушал Кима и не мог не согласиться с ним, что его работа в школе не представляет большого интереса для нас. Вместе с тем, чтобы поднять настроение Кима, отметил его усилия по заведению новых связей среди сотрудников спецслужб, которые в перспективе смогут сыграть положительную роль в его карьере. Резидент обратил особое внимание Кима на необходимость закрепления и углубления складывающихся у него дружеских отношений с Томми Харрисом. Расставаясь, Горский попросил Кима к следующей встрече подготовить подробную информацию об организации диверсионной работы англичан на континенте, структуре и руководящих работниках Управления специальных операций, личном составе «Станции 17» и осторожно собирать данные на агентов, забрасываемых англичанами на территорию противника.

Учитывая, что продолжительность встречи не позволила им подробно обсудить складывающуюся военно-политическую обстановку, резидент попросил Кима, зная его аналитические способности, подготовить информацию по этому вопросу со своими оценками. Центр согласился с предложением резидента о том, что Киму следует подыскивать более интересную в разведывательном плане работу, но подойти к этому взвешенно и проявлять осторожность, чтобы не остаться в конечном счете вообще не у дел. На следующей встрече Ким передал подготовленную информацию и продолжил обсуждение вопроса о его будущей работе. Горский сообщил Киму мнение Центра по этому вопросу, и они решили использовать возможности Харриса, который к этому времени основательно закрепился в МИ-5. Предпринятые Кимом через Харриса практические шаги к переходу на работу в СИС не пропали даром. К1941 году обострились противоречия между СИС и МИ-5 по вопросу объема задач и компетенции контрразведывательного отдела СИС, который отвечал за всю контрразведывательную работу за границей. Чтобы умерить аппетиты и притязания МИ-5 на свое участие в этом деле, СИС решила расширить аппарат контрразведывательного отдела и, в частности, увеличить штат испанского сектора. Томми Харрис, работавший в испанском отделении МИ-5 в июне 1941 года, предложил кандидатуру Филби как специалиста по Испании, имевшего опыт работы в этой стране, на должность руководителя испанского сектора в СИС. При этом Харрис упомянул, что отец Кима является другом Валентина Вивиана, заместителя директора СИС по внешней контрразведке. Узнав от начальника 5-го контрразведывательного отдела Феликса Каугилла, что им рекомендуют на работу Кима Филби, Вивиан пожелал лично встретиться с ним. Во время беседы Ким произвел на него хорошее впечатление и в дальнейшем Вивиан внимательно следил за его работой и способствовал его служебному росту. В июле 1941 года Каугилл предложил Филби занять эту должность. С согласия Центра Ким предложение принял и возглавил сектор, который вел контрразведывательную работу в Испании, Португалии и частично во французских североафриканских владениях в плане пресечения проникновения иностранных разведок с территории этих стран в Англию.

На очередной встрече с Горским Филби сообщил, что оформлению на работу в СИС предшествует проверка кандидата по учетам СИС и МИ-5. Филби было известно, что в контрразведке на него имеются незначительные материалы о том, что в 1930 году он состоял членом социалистического общества Кембриджского университета, являлся подписчиком «Рабочего ежемесячника», его жена антифашистски настроена и что его отец придерживался крайних взглядов. Поскольку Филби был принят на работу, видимо, этим материалам в то время не придали значения, ограничившись рутинной и чисто формальной проверкой по учетам.

Ким активно включился в работу по борьбе с немецкой агентурой на Пиренейском полуострове и получил доступ к важной для советской разведки информации, в том числе к дешифрованным англичанами телеграммам немецкого абвера. Именно тогда Киму удалось добыть первую информацию о взаимном стремлении к установлению контактов между английской разведкой и начальником абвера адмиралом Канарисом и привлечь к этому вопросу внимание Центра. Позднее, в 1944 году, от Кима поступит информация о сепаратных переговорах американцев и англичан с немцами.

Трудолюбие, исполнительность, умение найти нестандартные решения на основе глубокого изучения и анализа складывавшейся ситуации, доводить поставленные цели до конца способствовали продвижению Кима по служебной лестнице. Филби зарекомендовал себя и как хороший сослуживец. Так, в одном из разговоров Вивиан заявил, что Филби является единственным человеком в аппарате разведки, который не имеет врагов и которого все уважают.

После перехода в СИС резко возросла информационная отдача Филби. Советская разведка стала регулярно получать документальную информацию по различным вопросам деятельности английской разведки, о ее структуре и личном составе, включая резидентуры, об отдельных агентах, особенно 5-го контрразведывательного отдела.

С 1942 года работу с Филби продолжил заместитель резидента, а после отъезда в 1943 году в Союз Горского, резидент Б.М. Крешин. Встречи с ним проводились, как правило, один раз в 10–12 дней в различных местах Лондона преимущественно в вечернее время.

Для получения необходимой советской разведке информации Филби использовал не только занимаемое им служебное положение, но и личные контакты с сотрудниками МИ-5, МИД, представителями американской разведки. Так, в конце ноября 1941 года ему удалось познакомиться с содержанием дешифрованной телеграммы германского посла в Токио, адресованной Риббентропу, о том, что Япония через 10 дней начнет наступление против Сингапура. Он постоянно по заданию Центра отслеживал ситуацию вокруг открытия второго фронта.

В 1944 году сообщил, что в беседе с одним из старших американских офицеров из Управления стратегических служб США (УСС) ему удалось выяснить, что американцы совместно с англичанами занимаются созданием урановой бомбы.

В середине августа 1943 года Филби получил личное письмо от Каугилла с просьбой сообщить ему, не желает ли он посвятить себя работе в контрразведывательном отделе СИС после окончания войны. По нашей рекомендации Филби дал положительный ответ.

31 августа 1943 года приказом по контрразведывательному отделу Филби был назначен членом секретариата при начальнике отдела. В его обязанности входило, на правах внештатного помощника начальника отдела, руководство следующими направлениями:

а) отделением, обслуживающим Пиренейский полуостров (Испания, Португалия и их колонии);

б) отделением, ведущим разработку (с контрразведывательной точки зрения) немецкой разведки на территории Германии, Польши и Чехословакии;

в) поддержанием связи с польской контрразведкой в Лондоне.

Кроме того, в обязанности Филби вошло контрразведывательное обеспечение всех военных операций союзников, проводимых Эйзенхауэром, и поддержание связи между контрразведывательным отделом СИС и МИД Англии. Филби стал подчиняться непосредственно Каугиллу и его заместителю Фергюссону.

25 августа 1944 года на одном из заседаний в СИС, где присутствовал директор разведки Мензис, Каугилл выдвинул предложение о назначении Филби после окончания войны в Европе резидентом контрразведывательного отдела СИС в Берлине. Вивиан же предложил назначить Филби начальником 9-й секции (отдела) по борьбе с коммунизмом вместо уходящего на работу в контрразведку Карри.

По мнению Каугилла, работа Филби в Берлине должна была заключаться в ликвидации нелегальных организаций немецких нацистов, на что потребовалось бы около двух лет.