意日三国军事同盟成立，中德合作未能继续。1939年12月叶楚伧接任朱家骅的中央执行委员会秘书长职务。1940年（民国29年）3月，中研院院长蔡元培逝世，朱家骅代行中研院院长职务。同年9月，朱家骅再任中山大学校长，12月改任中大校长。12月，出任考试院副院长。1944年（民国33年）11月，接替陈立夫被任命为教育部长。
二战后活动.日本投降后的1945年9月，朱家骅作为中国首席代表出席了联合国教育文化会议。翌年11月，联合国教育、科学及文化组织正式成立，朱家骅临时担任中国代表