À la création de la CIA par la National Security Act (NSA) de juillet 1947, l'OSO devient une division de la CIA. Après le désastre retentissant de l'opération de la Baie des Cochons à Cuba en Avril 1961, Helms devient directeur de l'OSO. Après être tombé avec les Kennedy, il est envoyé au Viêt Nam, où il supervisa le putsch qui renversa le président Ngo Dinh Diem. Après l'assassinat de John F. Kennedy, le , Helms est nommé directeur adjoint de la CIA, sous la direction de l'amiral William Raborn. Un an après en 1966, il est nommé directeur.