Under andre verdenskrig arbeidet Turing ved Government Communications Headquarters ved Bletchley Park, det britiske senteret for kryptoanalyse. I en periode var han sjef for Hut 8, enheten som hadde som oppgave å knekke den tyske marinekrypteringen. Han foreslo en rekke teknikker for å knekke tysk kryptering. Blant annet foreslo han vesentlige forbedringer av dekodingsmaskinen «bomba kryptologiczna», som ble oppfunnet i Polen allerede før krigen. Med denne kunne polakkene hurtigere lete etter nøkler til den tyske kodemaskinen Enigma slik denne ble brukt før juni 1940.