Krátce po podpisu Mnichovské dohody se zúčastnil schůzky významných osobností, které se nechtěly smířit s kapitulací a diskutovaly možnost vojenského odporu. Jednou ze zvažovaných možností byl i vojenský převrat, k žádnému rozhodnutí ale nedošlo. Po zákazu KSČ emigroval v listopadu roku 1938 do Sovětského svazu, kde pak až do roku 1941 zastával politiku odpovídající sovětsko-německému paktu ze srpna roku 1939. Po napadení Sovětského svazu v roce 1941 bral vytváření protihitlerovské koalice jako svoji velkou příležitost prosadit se a začínal promýšlet pozdější převzetí moci v Československu. Jeho osobní asistentkou a sekretářkou se v té době stala Ludmila Köhlerová, manželka byl vlivného člena KSČ a Gottwaldova přítele z mládí Bruna Köhlera, která tuto pozici zastávala až do jeho smrti.