Georgi Kyoseyvanov'un istifasının ardından, Çar III. Boris'in yandaşı olan Filov, 15 Şubat 1940 tarihinde Bulgaristan Krallığı başbakanı olarak atandı. 7 Eylül 1940 tarihinde imzalanan Craiova Anlaşması ile Güney Dobruca Bölgesi Bulgaristan'a verilmekteydi. Ertesi yılın 14 Şubatında da Mihver Devletleri ile saldırmazlık anlaşması imzalayan Bulgaristan, 1 Mart tarihinde de üçlü pakta dahil oldu. Bulgaristan Bağımsızlık Gününe denk gelen 3 Mart tarihinde Alman birlikleri, Yugoslavya ve Yunanistan'ı işgal etmek üzere Bulgaristan topraklarına girdiler. Böyle olmakla birlikte, Bulgar devleti mümkün olduğunca savaş dışında kalmaya çalışıyordu. Ağustos 1943'te Çar Boris'in ölümü üzerine yerine II. Simeon tahta geçti. Yeni çarın yaşı küçük olduğu için kurulan Kraliyet Konseyinin üyelerinden birisi de Başbakan Flov idi.