A Parigi, Wollenberg si unì alla resistenza antifascista e sviluppo contatti con i servizi di intelligence. Dopo l'inizio della seconda guerra mondiale fu internato nel campo d'internamento di Le Vernet, nelle vicinanze di Parigi, ma con l'aiuto di alcuni ufficiali francesi, riuscì a fuggire nel maggio del 1940, e si trasferì a Casablanca, in Marocco, che in seguito divenne fedele a Vichy. In questo periodo fu negata sia la sua estradizione alla Gestapo e sia il visto di transito per scappare negli Stati Uniti. Sebbene la polizia arrestò Wollenberg a Casablanca nell'aprile 1941, non venne estradato in Germania fino allo sbarco degli alleati nel novembre 1942.