Прекратились визиты коллег и знакомых из Советской России. Первое время они были частыми, Берлин традиционно пользовался у русских популярностью. В 1929 году число таких гостей резко уменьшилось, а начиная с 1930-го их не стало совсем. Выезд за границу для граждан СССР был закрыт.
В мае 1937 года советское консульство отказалось продлить Николаю и Елене Тимофеевым-Ресовским заграничные паспорта. Это означало требование вернуться на родину, что в условиях 1937 года было равносильно самоубийству. Кольцов, никогда не питавший никаких иллюзий относительно советской власти, так и писал в письмах, которые пересылал окольными путями. Репутация Тимофеевых-Ресовских была подмочена как самим фактом долгой жизни за границей, так и тем, что родной брат Николая, Дмитрий, был уже арестован (вскоре будет арестован и другой брат — Владимир). Разумеется, они не вернулись.
Возникает вопрос, почему Тимофеев-Ресовский не уехал с семьей в Соединенные Штаты. Его там готовы были принять с распростертыми объятиями. И время было: между отказом от возвращения в СССР и началом Второй мировой войны, затруднившей перемещения, прошло больше двух лет. Но такой шаг в тогдашних условиях означал бы полный разрыв с Россией. Живя в Берлине с советским паспортом и работая там, куда его направили в командировку, Тимофеев-Ресовский мог продолжать считать себя советским гражданином — пусть нарушившим порядок, но сохраняющим возможность все исправить. А вот в Америке он стал бы эмигрантом. И это его не устраивало. По тем же причинам он отказался принять немецкое гражданство (а такие предложения тоже поступали). В этом случае он вежливо ответил, что принятие нового гражданства — серьезный шаг, предпринимать который ради удобства недопустимо.
В 1940 году, когда отношения СССР и Германии вроде бы наладились, у Тимофеева-Ресовского возобновилась вполне нормальная переписка кое с кем из московских коллег. Но следующий год перечеркнул все.
Летом 1943 года немцы арестовали за участие в антинацистской подпольной организации сына Тимофеевых-Ресовских — Фому. (По крестильному имени он был Дмитрием, но все его звали Фомой, а исправлять документы в этой семье было недосуг.) Попытки добиться его освобождения результата не дали. Как потом выяснилось, он погиб в концлагере Маутхаузен 1 мая 1945 года. Его родители не дожили до официального установления этого факта. Елена Александровна 28 лет надеялась, что сын еще вернется, и вспоминала его даже в самый день своей смерти.
В последние месяцы войны у Тимофеевых-Ресовских, безусловно, была возможность переместиться на Запад и попасть-таки в США. Не исключено, что удалось бы перетащить и всю лабораторию (обсуждался ее перенос в Геттинген, который наверняка должны были занять западные союзники). Николай Владимирович обдумал этот вариант и отказался от него, вполне понимая, что идет на риск. Но это был взвешенный риск. Никакой антисоветской деятельностью он никогда не занимался, вины за собой в этом плане не чувствовал и в то же время рассчитывал, что советские власти оценят его профессиональную квалификацию. И надо сказать, что этот расчет оправдался — хотя и не так, как ему, вероятно, мечталось.
21 апреля 1945 года в Бух вошли разведчики 3-й ударной армии генерал-полковника Кузнецова. Тимофеев-Ресовский встретил их и представился. С ним подробно побеседовали, и в итоге Военный совет армии (а потом и 1-го Белорусского фронта) предписал ему продолжать работу — с тем, чтобы лаборатория генетики и биофизики была в дальнейшем включена в состав нового, советского научного учреждения.
Казалось, все обошлось. Тимофеев-Ресовский успешно передал институт советскому командованию, им заинтересовались, ему обещали работу по специальности (в Бухе вскоре побывали разные комиссии, имевшие на то полномочия). Оставалось спокойно работать и ждать приглашения.
Но мир продолжал меняться. В августе 1945 года американцы сбросили атомные бомбы на Японию. В ответ на это 20 августа возникло 1-е Главное управление при Совнаркоме СССР — таинственная организация с ничего не говорящим названием, перед которой была поставлена одна-единственная задача: создание ядерного оружия. Начальником этого управления стал генерал-полковник Борис Львович Ванников, а первым заместителем начальника — генерал-лейтенант Авраамий Павлович Завенягин. Он-то и принял решение привлечь к работе Тимофеева-Ресовского. Радиационная генетика, которой тот начал заниматься еще в 1930-е годы, плавно переходила в радиационную биологию — науку, ставшую важнейшей для оценки последствий ядерных взрывов. Тут Завенягину повезло. Более компетентного специалиста в этой области в пределах досягаемости — а пожалуй, что и в мире — просто не было.