Działania te, jak wprowadzenie w kwietniu 1939 roku powszechnego obowiązku służby wojskowej, były jednak spóźnione.
Jest prawdopodobne, że Chamberlain, podejrzewając rzekomą możliwość zawarcia sojuszu między Polską a Niemcami, chciał wykluczyć tę okoliczność i skierować niemiecką agresję na wschód. Z tego względu 31 marca 1939 roku ogłosił w parlamencie gwarancję niepodległości PolskiOświadczenie Chamberlaina w Izbie Gmin 31 marca 1939 .. Było to zaskoczeniem nawet dla jego najbliższych współpracowników. Polsko-brytyjski traktat o wzajemnej pomocy zawarto 25 sierpnia 1939 roku. Po uderzeniu wojsk niemieckich na Polskę rząd brytyjski 3 września wystosował ultimatum żądające zaprzestania agresji niemieckiej, a wobec jego odrzucenia wypowiedział wojnę III Rzeszy.
Po fiasku brytyjskiej ekspedycji w sprawie Norwegii zaatakowanej przez Niemców i wobec ostrej opozycji w parlamencie 10 maja 1940 roku zrezygnował ze stanowiska premiera, pozostając jednak w gabinecie Winstona Churchilla.
Wkrótce wykryto u niego raka żołądka. W lipcu 1940 roku był operowany, w październiku zrezygnował z zajmowanych stanowisk, a 9 listopada zmarł.