Mit Ausbruch des Zweiten Weltkriegs ging er wieder zu den "Codebreakern", nun in der "Government Code &amp; Cypher School" "(G.C.&amp;.C.S.)" von "B.P." Zunächst leitete er dort die "German Naval sub-Section" und ab Mitte 1941 die "Naval Section" von "Hut 4". Damit war er das nachrichtendienstliche Pendant zu Alan Turing, dem Leiter von "Hut 8", in der die Marine-Enigma gebrochen wurde. Dies gelang nicht sofort mit Kriegsbeginn, war aber für Großbritannien von essentieller Bedeutung. Birch wird die energische Anweisung zugeschrieben „they had to be broken“ (sie [die Marine-Funksprüche] müssen gebrochen werden), was später auch gelang. Seinem eigenen Team glückte darüber hinaus bereits im Sommer 1940 der Bruch des deutschen Werftschlüssels, einem von der Kriegsmarine eingesetzten Handschlüsselverfahren. Im März 1941 gelang Dilly Knox und seinen Mitarbeiterinnen Margaret Rock und Mavis Lever der Bruch eines wichtigen italienischen Enigma-Funkspruchs. Dies verhalf dem Oberbefehlshaber der britischen Flottenverbände im Mittelmeer, Admiral Andrew Cunningham, zum Erfolg in einer der wichtigsten Seeschlachten des Zweiten Weltkriegs, nämlich zum Sieg der "Royal Navy" über die italienische Flotte in der Seeschlacht bei Kap Matapan.