פולין תחת הכיבוש הנאצי הייתה סגורה לפעילות, אולם שליחי ההעפלה יכלו לתמרן במדינות הבלקן, שבשלבים הראשונים של המלחמה התירו יציאת יהודים משטחן. מאות פליטים יהודים גדשו את נמלי הים השחור. ברומניה, בולגריה, יוון ומקומות אחרים המשיכה להתנהל פעולה מזורזת לחילוץ יהודים.
מעפילים שנמלטו מהנאצים שוטטו זמן רב בספינות דלות כשהם לא מורשים לעלות בשום חוף. הבריטים החריפו את תגובתם להעפלה ונוסעי הספינות הועברו למחנות מעצר ושוחררו לאחר תקופה ארוכה, כאשר הגיעה מכסה של רישיונות עלייה.
עם התוודעות היישוב לזוועות השואה, יצאו ב-1943 שליחי הסוכנות לקושטא (איסטנבול) ויצרו שם את ה"משלחת ארץ-ישראלית לפעולות עזרה והצלה" שייצגה את כל חוגי היישוב. למרות הכישלונות הרבים, הצליחו חברי המשלחת והמוסד לעלייה ב' להוציא ב-1944 שמונה אוניות מעפילים מרומניה עם 7,000 ניצולים. בסך הכל הגיעו בתקופת המלחמה דרך הים כ-17 אלף עולים ב-25 אוניות.
בתקופה זו ניסח ברל כצנלסון, מראשי מפא"י ודוברה הראשי את המניפסט של ההעפלה במאמר בדבר:
כצנלסון אף נאם בפני הקונגרס הציוני הכ"א שהתקיים בז'נבה ב-16 באוגוסט 1939 נאום סוחף בזכות העלייה הבלתי לגאלית אותו סיים בהתנבאות: "ומאמין אני כי לא רחוקים הימים ושירים יושרו ואולי גם יחברו תפילות לשלומם של יורדי ים שלנו."
העפלה ביוזמה פרטית.
לצד ההעפלה הממוסדת, פעלו באותה תקופה גם גורמים פרטיים ועצמאיים בהבאת ספינות מעפילים. אחד הבולטים בהם היה ברוך קונפינו.
ד"ר ברוך קונפינו היה בשנות השלושים סגן יו"ר האגודה הציונית בסופיה. הוא הבין שיש חלון זמן קצר, בו ניתן לפעול ולהציל את מירב היהודים שניתן. מאחר שלא הגיע להסכמה עם אנשי "ההגנה", החליט לפעול לבדו ובתחילה, בחודש מרץ 1939 שכר את האנייה "אגיוס ניקולאוס", שהפליגה מבורגס, ועליה 300 פליטים הונגרים. בהמשך ערכה האנייה מסע נוסף ועליה 309 פליטים יהודים מהונגריה. בקיץ 1939, רכש קונפינו אניית פחם ישנה בשם רודניצ'אר. רודניצ'אר א' הפליגה מוורנה ב-9 באוגוסט 1939, שעל סיפונה 305 נוסעים הונגרים ובולגרים. הספינה עצרה מול חוף נתניה, ומשם בסירות הפליגו העולים לחיפה. הם נעצרו על ידי השלטונות ואחר כך שוחררו. הרודניצ'אר חזרה לווארנה. בהמשך, נתקבצו פליטים נוספים מהונגריה. העולים מהונגריה, הועברו דרך נהר הדנובה לעיר רוסצ'וק, ושם העלו אותם על הרודניצ'אר ב', אשר יצאה לדרכה ב-1 בספטמבר והגיעה אל מול חופי תל אביב, ב-15 בספטמבר 1939. ב-16 בספטמבר 1939, גירשה הממשלה הפרו פשיסטית בבולגריה כ-4,000 "נתינים זרים", רובם יהודים וחלקם מצאו את דרכם לישראל בעקבות מפעל ההעפלה הפרטי של ד"ר ברוך קונפינו. בראשית נובמבר 1939, הועלו 457 פליטים הונגרים ובולגרים על הרודניצ'אר ג', אשר הגיעה ב-14 בנובמבר, אל מול חופי נתניה. גם הפעם ירדו האנשים בסירות והגיעו לחוף מבלי שהתגלו על ידי המשמרות הבריטיים. בראשית דצמבר 1940, הפעיל ד"ר קונפינו את האנייה סלבדור, אשר בתאריך 12 בדצמבר 1940, טבעה בים השיש. 239 מעפילים וביניהם 66 ילדים קיפחו את חייהם באסון, אשר בעקבותיו, נפסק מפעלו של ד"ר קונפינו.
טביעת "פאטריה" ו"סטרומה".
החרפת המדיניות של הבריטים בנוגע להעפלה בימי המלחמה באה לידי ביטוי מוחשי בשני אסונות גדולים: טביעתן בים של ספינת הגרוש "פאטריה" ושל ספינת המעפילים "סטרומה".
בסוף 1940 נתפסו 3 ספינות מעפילים גדולות: "מילוס", "פסיפיק" ו"אטלנטיק", ובהן 3,500 מעפילים מגרמניה, אוסטריה וצ'כוסלובקיה. 1,800 נפש מהם הועברו לאוניית גירוש בשם "פאטריה" שנועדה להישלח לאיי מאוריציוס שבאוקיינוס ההודי לכל תקופת המלחמה, זאת על מנת להרתיע מעפילים אחרים מלבוא לארץ ישראל. "ההגנה" החליטה למנוע מהספינה להפליג על ידי חבלה בה, וחבריה מסרו לאנשי צוות האונייה מטען חבלה שנועד לגרום נזק למנוע האנייה. אולם, מחוסר ידע, הוכן מטען גדול מדי והחור הגדול שנפער בה עקב הפיצוץ גרם לשקיעתה על צידה. מרבית המעפילים הצליחו להינצל אך 216 טבעו, בנוסף ל-51 אנשי הצוות וחיילים בריטיים. ניצולי פאטריה הועברו למחנה המעצר בעתלית והיו מיועדים להיות מגורשים לאיי מאוריציוס. רק לאחר מחאות נמרצות בארץ ובאנגליה הבריטים נסוגו מכך, אולם הם התעקשו לגרש את מעפילי "אטלנטיק" שרק חלק מנוסעיה הועבר לאוניית הגרוש. תוך שימוש בכוח ולאחר מאבק ממושך עם המעפילים, הצליחו לבסוף הבריטים להעביר את המעפילים למאוריציוס. על כך ספגו שלטונות המנדט ביקורת חריפה, אף בתוך בריטניה.
ב-1941 החמיר מצבם של יהודי ארצות הבלקן ובעיקר של יהודי רומניה תחת השלטון הפשיסטי של יון אנטונסקו. בסוף 1941 אורגנה ברומניה על ידי תנועת בית"ר והרוויזיוניסטים הספינה "סטרומה", ועל סיפונה הועמסו 769 מעפילים. היא הייתה ספינה קטנה ורעועה, ציודה היה מיושן וסבל העולים בה היה רב. כשהגיעה לחופי איסטנבול, ביקשו הטורקים להיפטר ממנה עקב לחצם של הבריטים וגררוה ללב ים, אך בשל הקלקולים הרבים שהתגלו בה היא התקשתה לנוע. כל אותו זמן ניהלה הסוכנות היהודית משא ומתן עם שלטון המנדט על מנת לאפשר את כניסת המעפילים לארץ ישראל. הבריטים סירבו לכך, אפילו על חשבון מכסת הסרטיפיקטים, ולאחר מכן ניאותו לאפשר מכסות כניסה רק לילדים מבין המעפילים. ב-23 בפברואר 1942, בעודה עוגנת מחוץ למים הטריטוריאליים של טורקיה, התרחש פיצוץ והאונייה טבעה עם כל נוסעיה, למעט אחד. ההשערה הרווחת מדברת על תקיפה בידי צוללת רוסית, שסברה בטעות שהאונייה היא גרמנית. טביעת "סטרומה" הייתה האסון הקשה ביותר בתולדות ההעפלה. היישוב בארץ זעם והאשים את הנציב העליון הרולד מקמייקל באסון, משום שסירב לאפשר למעפילי האונייה להיכנס לארץ. אף פורסם כרוז עם תמונתו של מקמייקל כ"מבוקש" על רצח מעפילי סטרומה.
באותה תקופה התרחשו אסונות ימיים נוספים. באוגוסט 1943 הוטבעה הספינה לילי על ידי צוללת איטלקית בקרבת עכו וצמד מלווי הפלי"ם טבעו. האונייה "מפקורה", שהפליגה מרומניה ב-1944, טורפדה על ידי צוללת בים השחור. 390 מעפילים נספו ורק 5 ניצלו. שלוש אוניות מעפילים נוספות, "ג'יפו", "רים", "פנצ'ו" טבעו, אך נוסעיהן הצליחו להינצל ונכלאו במחנות מעצר במושבות הבריטיות. ב-1946 טבעה האונייה "רפיח", כל המעפילים ניצלו ונכלאו בקפריסין.
פרשת קלאדובו-שאבאץ.
פרשת קלאדובו-שאבאץ התרחשה כש-1,200 מעפילים, בעיקר מגרמניה ומאוסטריה, ניסו להעפיל לארץ ישראל ב-1939 בחסות המוסד לעלייה ב', אך בשל בעיות בנתיבי העלייה ובקשיי הפלגת האנייה דריאן 2 בעת המלחמה, היטלטלו במשך שנה וחצי בין שני כפרים ביוגוסלביה. רק כ-150 צעירים ובני נוער מתוכם הצליחו לצאת לארץ ישראל באפריל 1941, עם הגעת סרטיפיקטים מעטים. זמן קצר לאחר מכן נכבשה יוגוסלביה על ידי הנאצים ומרבית חברי הקבוצה נספו.
העפלה מארצות המזרח.
הברחת עולים מלבנון וסוריה החלה עוד בשנות העשרים, אולם ההעפלה הממוסדת מארצות המזרח החלה בשנת 1942, כששליחי "המוסד לעלייה ב'", בהם שאול אביגור, מוניה מרדור ומנשה הראל ושליחי "החלוץ", החלו לפעול בעיראק. הם החלו להכשיר צעירים לעלייה ולחיים בארץ ישראל, כולל לימוד השפה העברית. מסלול העלייה ביבשה עבר לרוב מעיראק דרך המדבר לסוריה ולעבר הירדן ומשם במעבר חשאי דרך גבול הצפון לארץ ישראל. גם באיראן התנהלה פעילות לארגון עלייה. יישובי הצפון נתנו לעולים מחסה וצעירים רבים מהיישובים אף סייעו להברחתם את הגבול. מארגני ההעפלה נאלצו פעמים רבות לנוע בסביבה עוינת עם מבריחים ערבים, שלא היו תמיד מהימנים ולפעמים היו גוזלים את רכוש העולים או מסגירים אותם. לאחר מכן למדו השליחים את נתיבי הבריחה והחלו להעביר מעפילים בעצמם, כשהם נעזרים בתשלום שוחד לשומרי הגבול. מארגני ההעפלה הסתייעו רבות בחיילים הארצישראליים בצבא הבריטי ששהו בירדן ובביירות, ובנהגי "אגד" שנסעו לעיראק לצורכי הצבא הבריטי, אשר הבריחו במכוניותיהם עולים רבים ואף נשק.
העלייה מהמזרח כללה גם רבים מהחיילים היהודים שהגיעו מפולין לעיראק במסגרת צבא אנדרס, והעדיפו לערוק מהצבא ולהגיע לארץ ישראל כעולים בלתי לגאלים (איתם באו גם 716 ילדי טהראן, שאושרה כניסתם לארץ). האנגלים פעלו נמרצות כנגד פעילות המוסד לעלייה ב' בעיראק, ואף שלחו לשם קצין בולשת מיוחד, דבר שהקשה מאוד על המלאכה. הברחת העולים מסוריה ולבנון דרך גבול הצפון המשיכה כל אותה העת בעזרתם של חוליות הברחה מטעם הפלמ"ח. אחד המבצעים הגדולים של ההעפלה מהמזרח היה העברתם של 1,350 ילדים יהודים מסוריה לארץ ישראל במה שכונה "עליית האלף". חלק קטן מהעולים הצליחו גם לחדור מלבנון לחוף עכו באמצעות סירות.
מ-1943 החלה עלייה מצומצמת מצפון אפריקה, שגם שם החלו לפעול שליחי "ההגנה". במאי 1947 יצאה מאלג'יר הספינה הראשונה מאזור זה - "יהודה הלוי", כשעל סיפונה 399 מעפילים, רובם מקהילת יהודי מרוקו. לאחר הפלגה קשה ואיטית, נתפסה הספינה על ידי הבריטים כ-30 מייל מחופי הארץ, והמעפילים גורשו לקפריסין. אחריה באו מצפון אפריקה שתי ספינות מעפילים נוספות.
בשנת 1947 הובאו מעפילים מעיראק גם דרך האוויר. ביוזמת שני טייסים אמריקאיים שהציעו את מטוסם לאנשי המוסד לעלייה ב' תמורת תשלום ובתיאום עם ארגונים ציוניים בעיראק, בוצעו שלושה מטסים לארץ זו. השליח הארצישראלי שלמה הלל (לימים יושב ראש הכנסת) נחת עם הטייסים והצליח לארגן קבוצה מקרב יהודי עיראק שיעלו במהירות על המטוס. בסך הכל הובאו במבצע זה, שכונה בשם "מבצע מייקלברג", 150 איש.