Während des Zweiten Weltkriegs arbeitete Somerville zunächst als Radiokommentator, bevor die Admiralität ihn bat, den Fortschritt beim Einbau von Radaranlagen in britische Schiffe zu überwachen. Als freiwilliger Helfer unterstützte er Admiral Bertram Ramsay bei der Evakuierung der Truppen aus Dünkirchen im Mai und Juni 1940. Ende desselben Jahres übertrug ihm die Admiralität das Kommando über die Force H in Gibraltar, deren erster Auftrag die Zerstörung der vichy-französischen Flotte bei Mers-el-Kébir in Algerien (Operation Catapult) war. Außerdem diente das Geschwader als Begleitschutz für Konvois im Atlantik und nach Malta. Der wohl spektakulärste Einsatz war die Verfolgung und Versenkung der "Bismarck" im Mai 1941.