В 1940 г. участвовал в неудачной экспедиции в Дакар, был ранен, избежал плена, оказался в Камеруне, где познакомился с Леклерком. Подхватил тропическую лихорадку и был вывезен для лечения в Лондон. Затем переведен в Британское министерство авиастроения, где занимался инженерными разработками. В частности, работал над проблемой обледенения крыльев самолетов в полете и разработал принцип срезания немецких аэростатов от тросов крепления, что позволяло самолетам преодолевать воздушные заграждения. Его первые аппараты были установлены на самолетах короля и премьер-министра Англии. А затем ими были оборудованы все бомбардировщики англо-американских союзников.
В начале 1942 г., как в совершенстве владеющий русским языком, произведен в капитаны и назначен начальником 2-го отдела ВВС (разведка), получив задачу — формирование французской авиачасти в составе Красной Армии в СССР. Вступил в контакт с советскими дипломатами и военным атташе в Лондоне. Целиком разработал проект, рекомендации и документацию по формированию авиагруппы.
В августе 1942 г. направляется в СССР в качестве заместителя генерала Пети по формированию эскадрильи. Первоначально отправился в Мурманск с английским караваном PQ-17, который был рассеян немецким флотом, сам Мирлес, к счастью, оказался в Исландии. Второй раз он отбыл через Ливан — Иран, в Ливане лично переговорил с каждым из пилотов, вступившим в «Нормандию». В Москве среди прочего встречался с Молотовым, Берией и Морисом Торезом, попутно работал над выявлением агентов НКВД в составе французской военной миссии.
Участвовал в выборе места базирования французской эскадрильи и лично встречал пилотов, прибывших в СССР в декабре 1942 г. Именно он отказался от того, чтобы эскадрилья воевала на иностранных самолетах и потребовал для ее вооружения лучший советский истребитель. И отстоял это решение даже тогда, когда дело дошло до того, что его вызвали в американское посольство и потребовали объяснений. Кроме того, пытался неофициально продвигать свои работы по антиобледенению самолетов.
В начале 1943 г. был отозван в Лондон, как выполнивший задачу по созданию французской части на советском фронте. Но по просьбе советского командования вернулся в апреле 1943 г. в ранге личного представителя де Голля при командовании ВВС Красной Армии. Находился в эскадрилье при ее первых боевых вылетах.
Неурегулированность вопросов субординации между военной и гражданской французскими миссиями породили неудовольствие дипломатического представителя де Голля в СССР Роже Гарро. В июле 1943 г. Роже Гарро обвинил Мирлеса в нелояльности и шпионаже в пользу СССР по причине его присутствия на принятии присяги Войском Польским в СССР, тем самым официализировав французское присутствие с коммунистической стороны Польши. При личной встрече Гарро публично оскорбляет Мирлеса, в результате чего тот подает заявление де Голлю о невозможности работать вместе с ним.
Любопытно, что для улаживания конфликта де Голль предпочел заменить посла. Однако замена Гарро на Гастона Палевского не состоялась, поскольку СССР отказался признать нового посла в случае замены Гарро. И одновременно выставил счет за аренду дипломатических зданий, не оплаченный с 1940 г. Кроме того, СССР соглашался только на Гарро в лице дипломатического представителя Французского Комитета, что было крайне важно для укрепления власти де Голля.
Осенью 1943 г. капитан Мирлес уезжает в Алжир, где первоначально занимается вопросами пополнения «Нормандии», а затем возвращается в Лондон в качестве начальника второго отдела ВВС.
Среди других вопросов, решавшихся при его участии в СССР, было формирование французской авиадивизии и наземной бригады из французских военнопленных Вермахта, для чего он встречался с Берией. Фактически ни тот ни другой вопрос в его отсутствие не были доведены до конца.
В августе 1944 г. был направлен генералом де Голлем для занятия Штаба ВВС в Париже.
В первой половине 1945 г. переведен в отдел научной разведки. Во главе спецгруппы был переброшен в Германию, где организовал захват Вилли Мессершмитта и важной технологической документации из его конторы.
Войну закончил членом подкомитета ООН по атомной бомбе.
После войны вновь меняет фамилию с уже всем ставшей известной Мирле на настоящую — Мирлес в память об отце, расстрелянном в 1942 г. в Париже на Мон-Валериен.
В 50-х годах, совместно с бывшими одесситами Жаком Бержье (во время войны организовал группу из русских эмигрантов, занимавшихся сбором информации по ФАУ в Па-де-Кале, после войны капитан службы промышленного шпионажа и один из соавторов фильмов про Джеймса Бонда) и Владимиром Гавронским создал компанию Recherches et Industrie, в которой занимались изучением и применением секретных немецких разработок, захваченных в начале 1945 г. у Германии. А также разработкой оружия с использованием немецких наработок по тяжелой воде.
В начале 60-х пять лет был экспертом ООН по научно-техническому взаимодействию. Затем работал в Индии.
В 1993 г. участвовал в празднованиях 50-летия «Нормандии-Неман» во Франции и в РФ.