Nach seiner Freilassung engagierte er sich zunächst in der französischen Résistance, musste dann aber fliehen, nachdem die Besatzungsmacht von seiner Tätigkeit Kenntnis erhalten hatte. Er ging über England nach Nordafrika, wo er vom 30. September 1941 bis Juni 1942 Kommandeur der Marinefliegerbasis Port-Lyautey in Marokko war. Nach der alliierten Landung in Marokko im November 1942 war er einer der Organisatoren eines Spionage- und Informationsnetzes der Résistance im besetzten Frankreich, bis er dann ab August 1943, inzwischen als Kapitän zur See ("Capitaine de vaisseau") mit der Neuorganisation der französischen Marineflieger befasst wurde. Von den verbündeten Amerikanern erhielt er im März 1944 eine Anzahl "Catalina" Flugboote, mit denen er das Aufklärungsgeschwader 8FE ausrüstete, und 40 "Dauntless" Sturzkampfflugzeuge für die Bombergeschwader 3FB und 4FB, die dann bei der Beseitigung der verbliebenen deutschen Brückenköpfe am Atlantik eingesetzt wurden. Als Chef des „Service central aéronautique“ war er im August 1944 an der Landung der Alliierten in der Provence beteiligt, wo er sich vehement gegen den amerikanischen Vorschlag der vollständigen Bombardierung von Saint-Raphaël stemmte. Noch während des Krieges wurde Nomy im Februar 1945 zum "Contre-Amiral" (Konteradmiral) befördert.