Natsi-Saksan hyökättyä syyskuun alussa 1939 Puolaan Sikorski pyysi Puolan silloiselta johtajalta marsalkka Rydz-Śmigłyltä mahdollisuutta osallistua sotatoimiin Puolan puolesta. Tähän ei Rydz-Śmigły suostunut, joten Sikorski siirtyi maanpakolaisuuteen - ensin Pariisiin ja sitten Lontooseen. Puolan antauduttua syyskuun 1939 lopussa puolalaiset joutuivat turvautumaan pakolaisuuteen siirtyneisiin maan johtajiin, jotka eivät enää olleet sanacja-liikkeen johtajia. Tässä vaiheessa marsalkka Rydz-Śmigły ja presidentti Mościcki olivat internoituna Romaniassa. Näin kenraaliluutnantti Sikorskista tuli loka-marraskuussa 1939 Puolan pakolaishallituksen pääministeri ja Puolan armeijan komentaja, Władysław Raczkiewicz presidentin viran hitaja ja talonpoikaispuoleen johtajan Stanisław Mikołajczykin hallituksen jäsen. Länsiliittoutuneet eli Iso-Britannia, Ranska ja Yhdysvallat tunnustivat Sikorskin pakolaishallituksen Puolan viralliseksi edustajaksi. Sikorski tuki Puolan ja Neuvostoliiton suhteiden palauttamista, sillä ne olivat huonot Neuvostoliiton solmittua Saksan kanssa hyökkäämättömyyssopimuksen ja hyökättyä Puolaan 1939.