«…все это время, пока бесчинствовали нацисты, я находился на нелегальном положении, пока не покинул Германию. Я был направлен в эмиграцию руководством партии, которое сказало мне, что я должен завершить учебу, так как после революции и победы над фашизмом новой, демократической Германии потребуются люди с самыми разносторонними, в том числе техническими, знаниями. Я вначале выехал во Францию, а затем в Англию, где продолжил занятия физикой и математикой и одновременно начал более углубленно изучать основы марксистской философии…»
Дальнейшая судьба членов семьи Фуксов сложится трагично. Брата Герхарда и его жену Карин гестапо арестует в 1934 году, они проведут два года в тюрьме, где у них родится ребенок. Выйдя из тюрьмы, они убегут в Прагу, где Герхард заболеет туберкулезом. Накануне захвата немцами Чехословакии Герхард выедет в Швейцарию на лечение, оставив на время жену с маленьким сыном в Праге. Их следы затеряются в одном из бесчисленных концентрационных лагерей третьего рейха.
Осенью 1935 года Эмиль Фукс предстанет перед нацистским «судом», где будет приговорен к 10 месяцам тюрьмы за «антиправительственную агитацию», но благодаря международной поддержке квакеров будет досрочно освобожден через месяц. В 1936 году черед дойдет и до сестры Клауса Фукса Элизабет. Гестапо арестует ее мужа — Клауса Киттовски за попытку нелегального вывоза за рубеж «врагов нации» и направит его в концентрационный лагерь на Эльбе. Элизабет с годовалым сыном Клаусом на руках (названным так в честь его дяди — Клауса Фукса) переедет к отцу. В 1937 году в отчаянной попытке спасти мужа она переплывет Эльбу и сумеет организовать его побег из лагеря. Они доберутся до Праги, где в 1939 году Элизабет, в состоянии глубокой душевной депрессии, потеряв всякую надежду вновь увидеть отца и сына, не в силах найти проблеск света в кромешном мраке нацистской оккупации, покончит с собой, прыгнув с моста под колеса поезда. Ее муж закончит свою жизнь в лагере. Относительно благополучно сложится судьба у младшей сестры Клауса Фукса — Кристель. Она уедет в Швейцарию, а оттуда в 1936 году в Соединенные Штаты, где, благодаря содействию местных квакеров, закончит Свартморский колледж близ Филадельфии, выйдет замуж за американца немецкого происхождения Роберта Хайнемана и в 1938 году станет подданной США. Глава семейства Эмиль Фукс останется в Германии с маленьким внуком на руках и только после войны узнает о судьбе своих детей. Вспоминает вдова Клауса Фукса — Грета Кейльсон-Фукс:
«…в один прекрасный день в кругу немецких эмигрантов в Париже появился один необычайно худой, в очках, симпатичный молодой студент из Берлина, о котором было известно только, что он — сын лютеранского священника откуда-то с севера. Беженцы из Германии, в том числе и наши товарищи, в ту пору прибывали чуть ли не каждый день, но этот человек сразу же привлек мое внимание каким-то удивительным светом внутреннего страдания на лице. В то время не было принято задавать лишние вопросы, и только годы спустя я узнала о тех испытаниях, которые выпали на долю его семьи.
Сразу же после приезда в Париж Клаус активно включился в работу антифашистского комитета Анри Барбюса, где мы и познакомились. Я уже не помню, как произошло наше знакомство и кто нас познакомил, комитет заседал в одном из парижских кафе, каждый день приходили новые люди, и в той обстановке братства, товарищества и душевного подъема, поверьте, было не до расшаркиваний и галантностей. «Здравствуй, товарищ!», «Ты откуда, товарищ?», «Садись, товарищ, будешь заниматься тем-то и тем-то». Когда я впервые увидела его, он, примостившись на стуле в углу комнаты, что-то писал прямо на коленях. Мне шепотом объяснили, что этот «товарищ» недавно нелегально приехал «оттуда» и что он будет работать у нас в комитете.