Сведения, полученные советским руководством от "кембриджской пятёрки" и других источников лондонской резидентуры, были крайне важными. Однако, Сталин ещё с довоенных лет не доверял Британии и её спецслужбам, накануне нападения Германии на Советский Союз распространявшим в США фальшивку, согласно которой Москва якобы готовит против Германии превентивный удар, и не принимал во внимание информацию советской разведки. Так, в 1942 году внешняя разведка органов госбезопасности получила из Лондона информацию о подготовке Гитлером нового наступления на южном стратегическом направлении, в частности, в районе Сталинграда и Северного Кавказа, чтобы овладеть грозненской и майкопской нефтью и выйти на границы с Турцией и Ираном. Эти сведения, подкреплённые донесениями военной разведки, не были приняты во внимание советским руководством, что привело к крупным поражениям Красной Армии под Харьковом, в Донбассе, Крыму и на всём южном участке советско-германского фронта.
Отношение Сталина к донесениям лондонской резидентуры, черпавшей свои сведения непосредственно из сообщений британских разведывательных служб, изменилось только в 1943 году, когда он убедился в достоверности сообщаемых ПГУ НКВД сведений стратегического характера. Эти сведения основывались на реальных военно-стратегических планах германского верховного командования. Так, именно из Лондона в 1943 году была получена от Дж.Кернкросса информация о подготовке немцами на Курском направлении операции "Цитадель". Джон Кернкросс, работавший в Штабе правительственной связи Британии в Блетчли-парке, занимался перехватом и дешифровкой информации с линий связи германского верховного командования. Из перехваченных переговоров следовало, что Гитлер решил взять реванш за поражение под Сталинградом и летнее наступление Вермахта развернётся в начале июля в районе Курской дуги.
К перепроверке донесений внешней разведки из Лондона была подключена военная разведка, партизанские отряды, центральный аппарат внешней разведки. Их донесения подтверждали верность сообщений лондонской резидентуры, и эта информация была учтена при подготовке контрмер против операции "Цитадель". Битва под Курском изменила соотношение сил на Восточном фронте в пользу СССР и стала переломным этапом всей Второй мировой войны. Именно после сражения на Курской дуге, в котором с двух сторон участвовали тысячи танков, самолётов, артиллерийских орудий и миллионы солдат, стратегическая инициатива окончательно перешла в руки советского военного командования. После поражения под Курском и Орлом Германия так и не смогла оправиться и теперь только время определяло момент её окончательного разгрома.
В годы Великой Отечественной войны советская внешняя разведка получила доступ к атомным секретам США и Великобритании. В центральном аппарате НКВД было создано специальное подразделение научно-технической разведки, которое возглавил молодой учёный Леонид Квасников. Уже в сентябре 1941 года лондонская резидентура сообщает в Центр, что идея создания атомного оружия приобретает в Англии реальные очертания. Эта программа получила кодовое название "Энормоз". В феврале 1944 года резидентура НКВД в Нью-Йорке устанавливает контакт с германским физиком Клаусом Фуксом, ставшим подданным Британии и получившим доступ к атомным секретам США. В дальнейшем именно от него разведка советская получила не только результаты научно-исследовательских работ, но и подробные сведения по практическому созданию урановой и плутониевой бомб. По оценке американских учёных, информация К.Фукса позволила Советскому Союзу сократить срок разработки собственного оружия от трёх до десяти лет и опередить США в создании водородной бомбы. Уже в наше время советские разведчики Л.Квасников, А.Феклисов, А.Яцков, супруги М. И Л.Крогеры были удостоены звания Героя России.
Важную роль разведка сыграла в срыве заговора Германии против участников совещания "Большой тройки" в Тегеране в ноябре - декабре 1943 года. На ней, как известно, решались вопросы открытия второго фронта и послевоенного устройства в Европе. Накануне встречи Сталина, Рузвельта и Черчилля в Тегеране советской и английской разведкам удалось получить информацию о готовящемся покушении германских спецслужб на участников совещания, во главе которого стоял известный диверсант Отто Скорцени. В результате предпринятых совместных мер удалось ликвидировать гитлеровское подполье в Иране, арестовать десятки агентов и, тем самым, сорвать заговор против "Большой тройки".
На тегеранской встрече руководителей антигитлеровской коалиции было решено, что Великобритания и США наконец-то откроют второй фронт во Франции в мае - июне 1944 года. Советская разведка, действовавшая в странах-союзниках, сообщала в Центр: в результате побед Советской Армии, сам второй фронт стал больше нужен западным державам, чтобы удержать под своим влиянием страны Европы. Поэтому на заключительном этапе войны перед советской внешней разведкой стояла задача выявления планов США и Великобритании относительно послевоенного устройства в Европе и Азии. Полагая, что СССР, понёсший наибольшие жертвы во имя общей победы, будет обескровлен, союзники надеялись извлечь из этого наибольшие выгоды для себя. Лондон, в частности, стремился не только сохранить от распада Британскую империю, но и укрепить свои позиции на Балканах. Поэтому на заключительном этапе войны У.Черчилль упорно отстаивал "балканский вариант" её окончания, настаивая на высадке англо-американских войск вторжения именно в этом регионе с тем, чтобы создать своего рода "санитарный кордон" на пути продвижения советских войск в Южную и Центральную Европу.
В конце войны активизировались демарши германских кругов, отдававших себе отчёт в неизбежности поражения Германии, перед США и Великобританией. Во главе этих сил стояли один из авторов плана "Барбаросса" генерал-фельдмаршал фон Браухич и бывший канцлер Германии фон Папен, ставший с приходом Гитлера к власти послом Германии в Турции. Ещё в 1942 году по инициативе последнего антигитлеровская оппозиция вступила в сепаратные переговоры с Великобританией в Турции, Швеции и Ватикане.
В феврале 1943 года в Москву поступает информация о подключении к сепаратным переговорам с Германией видного сотрудника американской разведывательной службы - Управления стратегических служб - Аллена Даллеса, после войны возглавившего ЦРУ. В Швейцарии он обсуждает планы создания "кордона против большевизма и панславизма" совместно с видным германским аристократом князем Гогенлоэ.
14 июня 1944 года резидентура НКГБ в Вашингтоне докладывает Сталину информацию о встрече в Берне А.Даллеса с фельдмаршалом фон Браухичем, на которой обсуждались планы свержения Гитлера группой германских генералов и создания военного правительства. Обе стороны пришли к выводу о том, что условием сепаратного мира между Западными державами и Германией должно быть недопущение оккупации какой бы то ни было части последней советскими войсками.
После провала попытки покушения на Гитлера 20 июля 1944 года, попытки антигитлеровских кругов Германии установить контакты с Великобританией и США исходят из высоких кругов, не связанных с Гитлером. Внешняя разведка информирует Сталина о встрече 6 марта 1945 года в Цюрихе Аллена Даллеса с уполномоченным СС при группе армий "С" в Италии генералом Карлом Вольфом. Эти переговоры касались условий капитуляции германских войск в Северной Италии. Подобные контакты продолжались до конца апреля. Требование советского МИД допустить наших представителей к участию в переговорах было отклонено США и Великобританией.
7 апреля 1945 года И.В.Сталин направил личное послание президенту США Ф.Д.Рузвельту, в котором настаивал на необходимости участия советской стороны в переговорах с немцами в Швейцарии. Как явствует из письма, сам факт таких переговоров не вызывал у него возражений. Однако, он выступил против сепаратных сделок с врагом за счёт интересов Советского Союза. Говоря о "странном и непонятном поведении немцев", он давал понять, что Москве ясна попытка гитлеровцев разделить союзников, создать неблагоприятные условия для СССР в послевоенном устройстве Европы.
В связи с отказом Великобритании и США допустить СССР к участию в переговорах, Сталин потребовал их прекращения, а союзники стали отрицать дальнейшее наличие этих контактов. На утверждение советской стороны, что контакты эти продолжаются, союзники возразили: "Советские информаторы вводят в заблуждение советское правительство". На самом же деле, в заблуждение относительно отсутствия контактов с немцами вводили Сталина они сами - контакты продолжались почти до окончания войны. Сталин же высоко оценил работу внешней разведки во время войны. В письме к Ф.Рузвельту он отмечал: "Что касается моих информаторов, то уверяю Вас, это очень честные скромные люди, которые выполняют свои обязанности аккуратно и не имеют намерения оскорбить кого-либо". Советский руководитель мог с полным основанием утверждать это, ибо наша разведка получала данные о сепаратных переговорах с немцами из Госдепартамента США, МИД Великобритании и британских разведывательных служб.
Видное место в работе разведки на заключительном этапе войны, когда окончательный разгром Германии и её союзников не вызывал сомнения, занимало выявление планов и намерений США и Великобритании в послевоенной Европе. Двойственная политика последней в отношении СССР была ясна советской разведке ещё в начале войны. Большую часть в её освещении играли источники резидентуры в Лондоне К.Филби, Д.Маклейн, Г.Бёрджес, Э.Блант и Дж.Кернкросс, а также другие её помощники, имена которых пока ещё не пришло время предать гласности. Благодаря самоотверженной работе Д.Маклейна, занимавшего видный пост в Форин Офис, советская разведка имела возможность знакомиться с некоторыми документами переписки премьер-министра У.Черчилля с президентом США Ф.Рузвельтом и другими главами государств по вопросам послевоенного устройства Европы.