就在二战爆发前夕，波兰密码局曾向英国情报部门披露有关德国恩尼格玛密码机的破解技术，而英国政府就是凭这些情报展开解读恩尼格玛密码机讯号的行动。政府密码学校迁进了布莱切利园，其中学校的海军部、军事部和空军部均悉数占用了宅第的地面一层，而最顶层则被军情六处所占用。
此外，宅第内又设置了电信部、电传打字机房、厨房与饭厅，以供所有职员使用。
在早期的时候，布莱切利园内的水塔曾被改建成无线电房，并取名为“x电台”。尽管这个名字后来被用作布莱切利园的别称，但事实上，基于无线电房伸出很多长形的天线，所以该无线电房不久就迁离开布莱切利园，以免使整个基地引起外人怀疑。
布莱切利园在战时的工作，主要是把全国国地监听站所收集到来自敌国的数据进行分析。一般而言，监听站收集到的初部数据会由情报员驾驶摩托车快速送到布莱切利园，而到后来，监听站更可直接以电传打字机直接传送数据。
后世布莱切利园最为人所知的“功绩”，就是它成功解破了德国恩尼格玛密码机的密码系统；但要说布莱切利园最伟大的成就，则或许是它曾破解德国的fish高级电传打字机密码。
在布莱切利园透解密所得出的情报，一概被代号为“ultra”。这些情报很大程度上使盟军在大西洋战役中成功击沉敌方多艘u-潜艇，也为皇家海军在马塔角战役与北角战役奠下胜利的基石。
此外，自美国参战后，英国首相丘吉尔曾同意美国总统罗斯福，让两国共享资源。在这种背景下，有不少美国的密码学家到布莱切利园，与英方专家一同工作。当时英方专家主要负责德国的密码，而美方专家则主要负责破解倭国所用的密码。
这座庄园的保密工作做的相当好，整个二战期间布莱切利园只一次受到直接空袭。在40年11月20日至21日，敌方在庄园上空投下了3枚炸弹。不过那3枚炸弹真正目标其实是附近的布莱切利火车站。在这3枚炸弹中，有一枚在宅第的传讯员入口对出一带爆炸，强烈的震动使旁边的小屋4号（属于学校的海军情报部）造成轻微移位。不过，由于这些小屋均建于砖块搭建的柱状物之上，所以工程人员在把小屋移回原位的同时，室内的人仍可继续工作。
在解密行动达到高峰期的时候，曾有约9，000在布莱切利园工作，至于战时亦曾有多达10，000在那里工作。这些获招聘的人士一般都具备有独特的才能，比如说是国际象棋冠军、填字游戏专家、精通数国语言的人或数学界权威。
当中，最著名的例子是，布莱切利园当局曾以《每日电讯报》的填字游戏作为面试测试，限令面试者要在12分钟内完成填字游戏。此外，该报社亦曾被要求举办填字游戏比赛，然后再招揽胜出者参与“一项特别的工作，为战事作出贡献”。
在二战结束时，布莱切利园内大部份器材与蓝图都被销毁。而尽管曾经有数以千计的人在那里参与解密工作，但他们在战后都一直保持沉默，一直迟至1970年代，布莱切利园在战时的解密基地身份才真正为外界所揭露。在战后，布莱切利园曾为不同机构所占有，当中包括有英国电讯、民航局和pace（民用房地产物业顾问）。此外，直到1987年以前，政府通讯总部（gchq，即改组后的政府密码学校）仍在布莱切利园设有训练所。
“是误炸吗？有没有人员伤亡？”丘吉尔的声音微微发颤。
“很明显德军的目标就是布莱切利园，德军投下了大量的燃烧弹，整个庄园足足烧了几个小时，无一人生还。”
“……”丘吉尔瘫坐在椅子上，脸色煞白。半晌才歇斯底里的嘶吼道。“德国人是怎么知道的?!是间谍！！一定是间谍！！”
