Au cours de la Seconde Guerre mondiale, Lyster est contre-amiral responsable du chantier naval de Scapa Flow, puis à partir de 1940, affecté au service actif en tant que contre-amiral responsable des porte-avions de la flotte méditerranéenne. Il est notamment connu pour avoir établi le plan d'attaque de la bataille de Tarente en , sur l'ordre de l'amiral Dudley Pound. En 1941, il est nommé cinquième commandant de la marine, chef des services aériens de la marine ("Fifth Sea Lord and Chief of Naval Air Services") et commandant des porte-avions de la "Home Fleet", avec comme porte-drapeau le . En 1942, il supervise les opérations aériennes pendant l’opération "Pedestal", pour laquelle il est décoré de l'Ordre de l'Empire britannique. Sa dernière nomination est officier général de la formation des porteurs ("Carrier Training"), en 1943, avant de prendre sa retraite en 1945.