W 1941 rząd Fiłowa obrał kurs ku współpracy z nazistowskimi Niemcami. Jego uwieńczeniem było podpisanie przez premiera 1 marca w Wiedniu protokołu o przystąpieniu Carstwa Bułgarii do koalicji hitlerowskiej. Na mocy tego porozumienia 19 kwietnia 1941 bułgarskie wojska wkroczyły do Macedonii i Tracji, osiągając w ten sposób jeden z kluczowych celów wieloletniej polityki zagranicznej Bułgarii. Realizując postanowienia koalicji 13 grudnia 1941 rząd wypowiedział wojnę Wielkiej Brytanii i Stanom Zjednoczonym. W odpowiedzi alianci przeprowadzili m.in. dwa zmasowane bombardowania Sofii (10 stycznia i 30 marca 1944).
Efektem pronazistowskiej polityki Fiłowa była deportacja 11 400 Żydów z Macedonii i zachodniej Tracji do obozów koncentracyjnych na terenie okupowanej Polski. Kiedy 17 marca 1943 grupa 43 deputowanych wyraziła protest w obronie deportowanych, premier zażądał od parlamentu wotum zaufania dla swojej polityki, a następnie wymusił dymisję lidera protestujących posłów, Dimityra Peszewa, ze stanowiska wiceprzewodniczącego Zgromadzenia Narodowego.
W celu przezwyciężenia narastających problemów żywnościowych w kraju, 16 maja 1943 Fiłow powołał Najwyższy Komisariat Gospodarki Wojennej (bułg. Върховното комисарство на военновременното стопанство).