I 1929 åpnet Hudson Bay Railways endestasjon i Churchill, og byen begynte å vokse. I 1942, under andre verdenskrig, etablerte United States Army Air Forces en militærbase åtte kilometer øst for byen, som fikk navnet Fort Churchill. Etter krigen hadde basen flere formål, blant annet som et Strategic Air Command-anlegg. Mellom 1953 og 1957 planla Storbritannia å bruke området rundt Churchill som teststed for kjernefysiske våpen, men dette ble ikke gjort på grunn av stedets kalde klima, og valget falt senere på Australia. Etter at militærbasen i Churchill ble stengt i 1960-årene, sank folketallet som på det meste hadde vært på rundt 4000 innbyggere. Den tidligere militærbasen ble fram til 1980-årene utnyttet til andre formål, blant annet som forskningsstasjon og rakettskytefelt.