Через несколько недель претензии служб безопасности по отношению к коммунистам и без того отошли в прошлое. С началом «Операции Барбаросса»- нападения немцев на СССР, Запад боролся вместе со Сталиным против гитлеровского Вермахта. Ограничения против коммунистов в Англии были отменены, коммунистические газеты снова смогли выходить. Политические убеждения Клауса Фукса уже не рассматривались как опасные. Все остальные обычные проверки впоследствии он прошел без проблем.
Наслало немецкой «войны на уничтожение» на Востоке освободило Фукса от всех сомнений по отношению к политике Сталина. Разве немецкая агрессия не подтвердила, что Сталин, оккупируя восточную Польшу, провидчески делал это в целях укрепления безопасности своей страны? Осенью 1941 года немецкие войска, преодолев тысячу километров за несколько недель, приблизились к Москве. Немецкая «Еженедельная кинохроника», забегая вперед, с восторгом сообщила о победе на Востоке. СССР сражался в самом отчаянном положении, и Клаус Фукс с возмущением заметил, что западные страны, за исключением единичных бомбовых налетов на территорию Рейха, ничего не предпринимают, чтобы помочь своему новому союзнику.
Фукс решил своими силами помочь Советскому Союзу — результатами своей новой работы. Угрызений совести за то, что он выдает государственные тайны Великобритании, Фукс теперь — после унизительного интернирования — больше не испытывал. Он чувствовал себя только коммунистом. В качестве такового он не признавал и государственных границ, а только барьеры между общественными классами. И пока СССР был единственной коммунистической страной мира, интересы рабочего класса, все равно в какой стране, должны быть идентичны с интересами Советского Союза. Это было так просто.
В конце 1941 года Фукс встретился в Лондоне со своим старым знакомым, с которым он познакомился в Берлине еще в 1933 году — с Юргеном Кучински, тогдашним активистом компартии и агентом советской военной разведки ГРУ, затем верным линии партии живым «рекламным щитом» науки ГДР. Физик намекнул в общих чертах, что может передавать СССР сведения важнейшего значения. Кучински свел Фукса с Семеном Давыдовичем Кремером, официально аккредитованным в советском посольстве в Лондоне в качестве военного атташе, а на самом деле — разведчиком резидентуры ГРУ в Лондоне. Фукс знал его только под именем «Александра». Во время их первой встречи в доме неподалеку от Гайд-Парка Фукс передал своему связнику копии расчетов о высвобождающейся при атомном распаде энергии.
С наивностью и хладнокровием, характерными признаками их нового агента, советские разведчики столкнулись уже несколькими днями спустя. Фукс хотел быть уверен в том, что его сведения поступают действительно по правильному адресу и зашел прямо в посольство СССР, чтобы узнать это. Случайно он столкнулся с Кремером в одном из коридоров здания.
«Александр» на мгновение остолбенел от такого нарушения всех правил конспирации, но быстро затянул Фукса в один из пустых кабинетов и заверил его, что он действительно вышел на внешнюю разведку Советского Союза. Затем он прочитал новичку в разведывательном деле несколько лекций об основных правилах шпионского ремесла.
Действующий по велению совести шпион занимался своим новым делом очень тщательно и поставлял «Александру» лишь результаты своей собственной работы. Но устно Фукс в любом случае сообщал и о принципиальных чертах всего проекта «Трубных сплавов». Вероятно, эти общие данные были важны не столько из-за их содержания, а из-за того факта, что они вообще заставили Москву раскрыть глаза и навострить уши.
Кремль еще не начинал никакой программы по созданию атомной бомбы, хотя признаки ядерных исследований в других странах уже были отчетливо видны. Советские ученые заметили, что с 1940 года в западных научных журналах исчезли статьи об исследованиях ядерного распада. Не нужны были отчеты спецслужб, чтобы понять, что Запад, очевидно, начал осуществление тайного ядерного проекта. В лице Клауса Фукса советские физики получили, однако, источник во внутреннем кругу западных создателей бомбы, который подтвердил, что коллеги в США и Англии создают бомбу из урана-235.
Вместе с другими разведсводками, сообщавшими о начале подобных программ в Германии и Японии, информация «крота» в проекте «Tube Alloys» заставила Кремль действовать. в конце 1942 года физики-атомщики во главе с Игорем Курчатовым начали строительство первой коммунистической атомной бомбы. Клаус Фукс в значительной степени посодействовал этому решению и решающим образом ускорил в будущем работу Курчатова.