1939年9月，第二次世界大戰爆發。英國作為大西洋上的一個島國，食品、燃料和軍火等軍用民用物資需要通過海上運輸來供給。巡航在大西洋上的德軍潛艇因為能夠提前獲知英方的很多通信，擊沉了大量盟軍艦船，嚴重威脅到了英國的生命線。從1940年開始，英國被迫對最匱乏的食物和布料施行限量配給。而且英國本土作為歐洲幾乎唯一一塊未被納粹占領的土地，也是盟軍積蓄力量、伺機反擊的最后一個基地。為了保護海上生命線的暢通和英國本土的安全，不讓整個歐洲落入納粹的魔爪，大西洋上的這場戰爭意義重大。

　　這時候，及時破譯德軍的密碼，掌握德軍的動向顯得尤其重要。德軍使用一種叫做“謎機”（Enigma）的密碼機，對情報進行加密和解密。到達布萊奇利莊園后不過幾周時間，圖靈就設計出了一臺“炸彈機”（Bombe），用于協助分析經過謎機加密的密文。“炸彈機”后來經過另一位數學家戈頓·維奇曼的改進，成為“二戰”期間英國用來輔助破譯謎機的主要工具。

　　圖靈還用他高超的數學知識，研究出了一種方法，算出一個密碼的多種破解各自的正確概率。使用貝葉斯統計方法，他能夠操縱這些概率，優先測試那些最有可能正確的破解。這比傳統的密碼破解中那“撒大網”的方法，速度提高了很多倍。

　　布萊奇利莊園對德軍密碼的破譯一度達到如此準確和迅速的程度，以致太多的德軍艦艇被準確地擊沉。盟軍一度十分擔憂德軍改用別的加密方法，可是德軍對謎機的盲目信任和納粹的偏執害死了他們，他們認為一定有奸細告密。英國方面得知這個結論，偷偷松了一口氣，并且意識到今后不能再這么草率地利用破譯的信息。“炸彈機”的方法就像是走鋼絲，一旦德國人對所有信息進行雙重加密，就會陷入迷茫。此后英國通過破譯密碼得到情報后，很少主動出擊，只是修改艦船航線躲避敵軍；對那些必須攻擊的重要目標，也先把戲做足，讓空軍從目標上空飛一下，裝作是偶然發現，然后才開始攻擊。

　　謎一樣的艾倫·圖靈

　　1946年圖靈參加馬拉松比賽的情形

　　1941年，政府密碼學校的規模在戰前16個月的基礎上擴大了4倍，而圖靈則盡量避免與部門高層直接接觸，他成了最無組織、無紀律、無級別意識的一個人，他對一切華而不實或官僚作風的東西都極不耐煩，對官銜等級的漠視傷害到了某些人。密碼分析員關注的是自身的才能和速度，但是對于軍人來說這就是一種混亂。

　　這個時候的圖靈，正春風得意。他在國際上發表過影響力巨大的論文，剛得到博士學位不久，不到30歲就已成為布萊奇利莊園的核心人物之一，而且相貌英俊，身體健壯。有時候倫敦方面召集布萊奇利莊園的核心人物開會，他完全靠兩條腿跑完64公里的路程。如果當年不是因為受傷，他可能會進入英國奧運代表隊參加1948年的倫敦奧運會。他的馬拉松最好成績是2小時46分3秒，比1948年奧林匹克運動會金牌成績慢11分鐘。1948年的一次跨國賽跑比賽中，他還跑贏了同年奧運會銀牌得主湯姆·理查茲（Tom Richards）。

　　1941年春天，他結交了一個叫做喬娜·克拉克（Jona Clarke）的女孩。他平時在面對女孩的時候經常會迷失，但是喬娜的密碼分析員工作使她很像一個男人，圖靈很愿意和她交談，“因為感覺像是在和男人說話”。

　　忙碌之余，圖靈偶爾會和喬娜一起去看蕭伯納的戲劇；有時候他們騎著自行車在鄉間做短途旅行，討論植物的生長和結構；喬娜喜歡下國際象棋，可是戰爭期間很難弄到像樣的棋子，于是圖靈從附近的坑里挖了一些泥，一起燒制了棋子。隨著他們之間的感情逐步加深，圖靈終于向喬娜求婚。但此時的圖靈，還在逐漸接受自己的同性性向的過程中，他也坦誠地向喬娜談到了自己的性向，并驚訝地發現喬娜并不介意。

　　在他16歲遇到比他大一歲的師兄克里斯托弗·莫科姆（Christopher Morcom）時，圖靈便開始意識到，吸引自己的不是女性，而是男性。莫科姆是唯一一個在科學愛好和素養上與他接近的同齡人，他們就曾一起長時間討論愛因斯坦的科學理論。很快，圖靈對莫科姆的感情超越了一切友情，他是圖靈一生所愛的第一個人。不幸的是，兩年后莫科姆突然死于肺結核，這對圖靈不啻為巨大的打擊。從某種角度而言，莫科姆也許是圖靈孤獨一生唯一真正的朋友。圖靈試圖以計算機程序的形式復活莫科姆靈魂的夢想遭到了打擊，他說他想“構造一個大腦”。

　　“珍珠港事件”后，美國向德、日宣戰。巡航在美國東岸的德國潛艇，擊沉了很多毫無反擊能力的美國貨船。美國人開始意識到，他們也需要掌握德國海軍的動向。此時，倉促參戰的美國人向英國求援了。英國政府把圖靈派到了美國，向盟友傳授破解德軍謎機的經驗和技巧。

　　等圖靈再回到英國已經是1943年，兩年多的時間使他和喬娜都變得冷靜和現實。圖靈承認，與一位女性之間的關系，無法讓他感到完全滿足，喬娜也對此表示理解和接受。之后他們二人仍是朋友，但再也沒恢復到曾經的那種親密狀態，更不用提結婚了。

　　1943年秋天，圖靈開始參與一項語音加密技術的研究。1944年，圖靈所在的小組成功地將丘吉爾首相的一段語音加密，并且解密還原了語音。不過“二戰”進行到這個時候，盟軍已經勝利在望，他們的語音加密技術沒有在戰場上廣泛應用。

　　1945年“二戰”結束，由于在戰爭期間的杰出貢獻，圖靈被授予不列顛帝國勛章。由于保密需要，在布萊奇利莊園工作過的人，必須對此守口如瓶。

　　圖靈機

　　100年前，computer還不是一件東西，它指的是計算員，其中大多數是婦女。計算員被雇用來連續進行幾個小時的重復乏味的計算。這種工作可以追溯到1750年，當時法國數學家克萊羅招聘了兩名天文學家，幫他繪制哈雷彗星軌跡圖。克萊羅的方法是把時間劃分成一段段的，然后運用牛頓定律計算這顆彗星經過木星和土星時其位置的變化。這個小組工作了5個月，再三重復這個計算過程，慢慢繪制出這些天體的運行軌道。

　　今天，我們稱這個過程為動態模擬，而克萊羅的同代人把它說成是一件令人厭惡的事情。他們想要的是一門包含基本規律和完美方程式的科學，而不是一些桌子和數字表格。盡管如此，克萊羅的團隊還是對哈雷彗星的近日點做出了一個相差無幾的預測。在隨后的一個半世紀中，這些計算方法在天文學和工程領域占有重要的位置。