Etter tilbaketrekningen til Frankrike gikk Magrin-Vernerey etter kort tid inn i De frie franske styrker. Sammen med 500 av sine menn tok han seg i juni 1940 til England via Jersey. I august samme år ble han med sin avdeling sendt til Vest-Afrika, der han først var stasjonert i Senegal, Sierra Leone og Kamerun, senere også i Gabon. Magrin-Vernerey ledet de frie franske styrker til seier over italienerne i Eritrea. Han ble utpekt til administrator for alawitterritoriet i Syria. Fra desember 1942 til november 1943 var Magrin-Vernerey sjef for de franske landstyrkene i Storbritannia. Deretter var han, til krigens slutt, nestkommanderende for styrkene i Levanten. Ved slutten av andre verdenskrig hadde han generalmajors grad.