Wilson nimitettiin vuonna 1939 Egyptiin sijoitettujen brittijoukkojen komentajaksi. Yhdessä Archibald Wavellin ja Richard O’Connorin kanssa hän ajoi Italian armeijan talvella 1940–1941 Libyaan ja valtasi Kyrenaikan alueen. Maaliskuussa 1941 Wilson johti brittien epäonnista sotaretkeä Kreikassa. Kesällä 1941 hän komensi brittiläisen kansainyhteistön ja Vapaan Ranskan joukkoja, jotka valtasivat Syyrian pois Vichyn Ranskan hallinnasta. Helmikuussa 1943 Wilsonista tuli Lähi-idän joukkojen komentaja. Italian tehtyä aselevon syyskuussa 1943 hän miehitti Dodekanesian saaret, mutta vahvistusten puuttuessa ei pystynyt pitämään niitä hallussaan, jolloin saksalaiset valtasivat ne. Joulukuusta 1943 marraskuuhun 1944 Wilson toimi Välimeren alueen joukkojen komentajana. Vuosina 1945–1947 hän oli Britannian johtavana yhdysupseerina Washingtonissa.